Сортовой прокат — один из наиболее востребованных видов металлопродукции в промышленности и строительстве. Это металлические заготовки с разнообразными формами поперечного сечения, получаемые методом горячей прокатки. Давайте разберемся, что из себя представляет сортовой прокат, каковы его основные виды и особенности.
Определение сортового проката
Итак, сортовой прокат это металлические полуфабрикаты, имеющие простую геометрическую форму поперечного сечения — круг, квадрат, шестигранник, овал и так далее. К основным признакам сортового проката относят:
- Простая форма поперечного сечения
- Изготовление методом горячей прокатки
- Выпуск в виде прутков, мотков или рулонов стандартной длины
- Применение в качестве полуфабрикатов для последующей обработки или в необработанном виде
Сортовой прокат это продукция прокатных станов горячей прокатки. Его производят путем пластической деформации разогретых заготовок при прохождении между прокатными валками заданного профиля. В результате заготовка приобретает соответствующую форму поперечного сечения.
Классификация сортового проката
Существует несколько видов классификации сортового металлопроката:
- По форме поперечного сечения
- По точности изготовления
- По качеству поверхности
- По химическому составу материала
- По способу производства
Рассмотрим подробнее основные группы сортового проката.
Классификация по форме поперечного сечения
По конфигурации поперечного сечения различают такие основные виды сортового проката:
- Круг (ГОСТ 2590-2006)
- Квадрат (ГОСТ 2591-2006)
- Шестигранник (ГОСТ 2879-2006)
- Полоса (ГОСТ 103-2006)
- Уголок (ГОСТ 8509-93)
Каждый из этих видов проката имеет свою область применения. Круг и квадрат чаще всего используются в машиностроении, уголки и полосы - в строительстве и производстве металлоконструкций.
Классификация по качеству обработки поверхности
По качеству обработки поверхности сортовой прокат подразделяют на:
- Прокат обычного качества
- Прокат повышенного качества
Прокат повышенного качества отличается более высокими допусками на размеры, меньшей шероховатостью поверхности. Он применяется для изготовления ответственных деталей машин и механизмов.
Классификация по способу производства
Сортовой прокат технология изготовления бывает двух видов:
- Горячекатаный
- Холоднокатаный
Горячекатаный прокат производится из разогретой до температуры 1200-1250 °С заготовки. Холоднокатаный прокат прокатывают без нагрева. Каждый из этих методов имеет свои преимущества.
Горячекатаный прокат отличается высокой технологичностью, его можно изготавливать в больших сечениях и из труднодеформируемых марок стали. Холоднокатаные изделия характеризуются более высоким качеством поверхности и точностью размеров.
Основные виды сортового проката
Стальной сортовой прокат представлен широкой номенклатурой изделий различного назначения. Рассмотрим подробнее наиболее распространенные его виды.
Круглый прокат
Круг (ГОСТ 2590-2006) - самый массовый вид сортового проката. Представляет собой металлический пруток круглого сечения, который выпускают диаметром от 1 до 500 мм. В зависимости от диаметра различают:
- Мелкий круг - диаметром до 10 мм
- Средний круг - диаметром 10-25 мм
- Крупный круг - диаметр свыше 25 мм
Круглый прокат находит широчайшее применение в машиностроении, станкостроении, вагоносборочном производстве, а также при изготовлении металлоконструкций.
Квадратный прокат
Квадрат (ГОСТ 2591-2006) представляет собой стальной пруток квадратного сечения со стороной от 5 до 150 мм. Как и круг, широко используется в машиностроении как заготовка для изготовления деталей, валов, осей и других изделий.
Полосовой прокат
Полоса (ГОСТ 103-2006) - прокатное изделие с прямоугольным поперечным сечением шириной от 20 до 400 мм. Полосовой прокат применяется для изготовления разнообразных деталей методом гибки, а также в сварных металлоконструкциях.
Уголковый прокат
Уголок равнополочный и неравнополочный (ГОСТ 8509-93) находит широкое применение в строительстве и производстве металлоконструкций благодаря оптимальному соотношению между массой и несущей способностью.
Требования сортовой прокат ГОСТ
В России производство и приемка сортового проката регламентируется комплексом государственных стандартов на отдельные его виды, которые устанавливают требования к:
- Размерам и предельным отклонениям
- Химическому составу
- Механическим свойствам
- Методам испытаний
- Маркировке и упаковке
Контроль соответствия требованиям ГОСТ осуществляет служба технического контроля предприятия-изготовителя. Потребители также могут проверить сертификаты соответствия при приемке продукции.
ГОСТы на сортовой прокат гарантируют качество металлопродукции и обеспечивают взаимозаменяемость при производстве изделий и конструкций.
Соблюдение требований нормативной документации является обязательным как для российских, так и для зарубежных производителей сортового проката.
Технология производства сортового проката
Производство сортового проката осуществляется на специальных прокатных станах. Технологический процесс включает следующие основные операции:
- Подготовка исходной заготовки (сляба) заданных размеров
- Нагрев заготовки в печи до температуры прокатки (до 1200°С)
- Прокатка заготовки до заданных размеров и формы профиля
- Резка проката на мерные длины или сматывание в рулоны
- Отделка и упаковка готовой продукции
Прокатку осуществляют на клетях - парах вращающихся валков, имеющих профиль, соответствующий сечению выпускаемого проката. При пропускании через калиброванные валки нагретая заготовка вытягивается и формуется в готовый профиль.
Горячая прокатка
При горячей прокатке заготовка нагревается до температуры 1200-1250°С. Такая температура обеспечивает необходимую пластичность металла при деформации. Кроме того, происходит рекристаллизация стали, в результате чего изменяется ее структура и свойства.
Горячекатаный прокат имеет невысокую точность размеров, но отличается хорошей технологичностью. Этот метод позволяет производить сортовой прокат из высокопрочных и труднодеформируемых марок стали.
Холодная прокатка
При холодной прокатке нагрев заготовки не производится или осуществляется до невысоких температур (до 750°С). Это позволяет получить более высокую точность размеров и качество поверхности проката.
Однако при холодной деформации возникают значительные упругие напряжения в металле, что ограничивает степень обжатия. Поэтому холоднокатаные профили, как правило, имеют небольшие сечения.
Приемка и контроль качества
Готовая продукция проходит входной контроль в отделе технического контроля предприятия на соответствие ГОСТ и техническим условиям. Проверяются геометрические размеры, визуальное качество поверхности, маркировка.
Кроме того, периодически отбираются образцы для лабораторных испытаний:
- Испытания на растяжение и ударную вязкость
- Металлографические исследования
- Определение химического состава
Такая комплексная проверка позволяет подтвердить соответствие фактических характеристик проката требованиям нормативной документации и ожиданиям потребителей.
Преимущества и недостатки сортового проката
К основным достоинствам сортового проката относят:
- Низкую стоимость по сравнению с прочими видами металлопродукции
- Высокое качество при соответствии ГОСТ
- Широкую номенклатуру сечений и размеров
- Универсальность применения
К недостаткам можно отнести:
- Ограниченность точности размеров и качества поверхности
- Необходимость дополнительной механической обработки
Несмотря на отдельные недостатки, сортовой прокат остается одним из наиболее востребованных видов металлопродукции в промышленности благодаря оптимальному сочетанию цена/качество и универсальности применения.
Перспективы развития производства
Основные направления совершенствования процесса производства сортового проката:
- Модернизация оборудования прокатных станов
- Внедрение систем автоматизированного управления технологическими процессами
- Применение современных систем неразрушающего контроля
- Разработка новых марок сталей и сплавов
- Оптимизация и стандартизация номенклатуры выпускаемых профилей
Реализация этих мероприятий позволит повысить точность проката, расширить сортамент выпускаемой продукции, снизить ее себестоимость и повысить качество.
