Спрос на недорогую и качественную прокатную продукцию постоянно растет. Тенденция характерна для РФ и мира. Требования к сплавам обыкновенного качества ужесточаются, изменения вносят в стандарты.
Листы стали 3 — простой вид металлургического сырья для резки, сварки, вытяжки и других видов обработки. Для раскроя применяют инструмент и приспособления: автоматические или ручные гильотинные ножницы, газовые резаки. Вытяжку производят на прессах: заготовку нагревают или штампуют в холодном состоянии.
Прокат изготавливают в листах и рулонах. Группы отличаются толщиной, шириной и физико-механическими параметрами.
Готовые конструкции используют в судоходстве, машиностроении, гражданском и промышленном строительстве. Из материала обыкновенного качества изготавливают плоские и объемные конструкции, в том числе, электросварные прямошовные трубы.
Назначение сплавов обыкновенного качества зависит от способа производства, состава сырья, подготовки поверхности, точности соблюдения размеров, физико-механических свойств. Численные значения параметров указаны в регламентирующих документах.
Сортамент и технические требования перечислены в стандартах. В текущем году действуют документы:
Чтобы уточнить химический состав и характеристики материала, руководствуются регламентом № 380-2006.
Тонколистовая продукция — прокат толщиной 0,4-3,9 мм, толстым — 4,0-160,0 мм.
Сложность технологического процесса влияет на стоимость продукции.
Для изготовления ГД и ХД проката используют заготовку — блюм. Объемный квадрат пропускают через валки, которые расплющивают материал.
Деформирование заготовки требует значительных усилий. Чтобы увеличить пластичность, блюм нагревают в печи при T =1100-1300 0C. Температурное воздействие определяет размеры и физико-механические свойства металлопродукции.
В отличие от ХД продукции, ГК металл деформируют за один проход. Технология получения ХД листов Ст3 включает, как минимум, еще одну операцию.
Резку ХД и ГК проката производят под прямым углом. Согласно стандарту, серповидность и косина реза не должны превышать норм отклонений, установленных для ширины и длины (соответственно).
По сравнению с горячим способом, для холодного деформирования применяют оборудование большей мощности. Существенно меньше выбор сортамента по толщине и другим характеристикам. Стоимость ХК продукции выше, чем ГК листов Ст3.
Преимущества горячего процесса деформирования металла на прокатном стане:
К недостаткам горячей технологии относят поверхностную окалину, характерную для обработки металла на прокатном стане. Чтобы очистить лист Ст3, заготовку погружают в ванну со специальной жидкостью. Кроме химической очистки, используют механический метод (с помощью дробеструйной установки).
Таблица ниже демонстрирует возможности выбора продукции.
Способ изготовления изделий | Стандартный сортамент | |||||
Толщина |
Ширина |
Длина | ||||
Разброс, мм | Количество вариантов | Разброс, мм | Количество вариантов | Разброс, мм | Количество вариантов | |
ГК | 0,40-160,0 | 117 | 500-4400 | 40 | 710-12000 | 33 |
ХД | 0,35-5,0 | 34 | 500-2350 | 26 | 1000-6000 | 20 |
При выборе листов стали Ст3 ориентируются на параметры:
Характеристики № 1-2 делят по категориям: высокая, повышенная и нормальная. Для ГК и ХД изделий Ст 3 используют разные сокращения. Например, высокую точность изготовления по толщине для ГК обозначают аббревиатурой «А», ХД — «ВТ».
Сравним похожие образцы металлопроката, соответствующие стандартам № 19904-90 и № 19903-2015.
Способ изготовления | Толщина, мм |
Ширина листов размером, мм | |||||
до 1000 мм | 1000-1500 | 2000-2350 | |||||
Степень точности | |||||||
Высокой | Обычной | Высокой | Обычной | Высокой | Обычной | ||
ГК | 0,4 | - | - | - | - | -
| - |
ХД | ±0.04 | ±0,05 | ±0.05 | ±0.06 | |||
ГК | 1,8-2,0 | ± 0,14 | ± 0,18 | ± 0,16 | ± 0,18 | ||
ХД | ±0,12 | ±0,15 | ±0,13 | ±0,16 | ± 0.18 | ± 0.22 | |
ГК | 4,0-5,0 | +0,10 -0,40 | +0,20 -0,40 | +0,10 -0,50 | +0,30 -0,50 | +0,25 -0,50 | +0,45 -0,50 |
ХД | ±0.19 | ±0.20 | ±0.20 | ±0.23 | ±0.25 | ±0.30 |
Из таблицы видно: чем больше толщина, тем шире поле допуска. Как показывают примеры, точность изготовления холоднодеформированных листов Ст3 выше.
Аналогичная ситуация наблюдается с предельными отклонениями по ширине. В примерах указаны численные значения погрешностей продукции с обрезными кромками.
Тип листа | Ширина, мм | ||
< 1000 | 1000-1500 | > 1500 | |
Поле допуска, мм | |||
ГК | 6,0-10,0 | 10,0-15,0 | |
ХД | 2,0; 2,0; 5,0 | 3,0; 5,0; 10,0 | 3,0; 7,0; 10,0 |
Точность по ширине зависит от способа изготовления. Для ГК изделий действует один класс. У ГК продукции различают три группы точности: высокая, повышенная и нормальная.
Данные таблицы подтверждают: к ХД листам Ст3 предъявляют более жесткие требования. Точность соблюдения размеров по ширине выше.
Продукцию изготавливают методом горячего прокатывания и холодной обработки. Сортамент и ТТ перечислены в регламентах: № 19903-2015 и № 19904-90. Документ № 16523-97 содержит дополнительные требования к рулонам и листам.
Продукцию разделяют на группы, в зависимости от параметров:
Для ХД листов Ст3 установлены группы отделки поверхности: I, II и III (Ша, Шб). Показатели указывают на особо высокое, высокое и повышенное качество. Чем меньше римская цифра, тем жестче требования и дороже изделие.
Чтобы обозначить состояние поверхности ГК конструкций, используют III и IV группы. Числами обозначают повышенный и обычный класс отделки (соответственно).
Требования к вытяжке относятся только к ХД прокату s < 2 мм. Различают листы, предназначенные для глубокого и нормального деформирования. Характеристика показывает, как металл сопротивляется вытяжке. Параметр применяют при разработке технологических карт.
ХД и ГК тонколистовую сталь ОК360В подвергают механическим испытаниям:
Показатели должны соответствовать значениям из таблицы ниже.
Изгиб до параллельности | σв, %, не менее | Временное сопротивление, Н/мм2 | ||||
ХП | ГП | |||||
Листы толщиной, мм | ||||||
< 2.0 | > 2,0 | < 2.0 | > 2,0 | < 2,0 | > 2,0 | |
d = s | d = 2*s | 22 | 24 | 20 | 22 | 360-530 |
Уточнение: d — диаметр оправки, s — толщина испытуемого металла.
Максимальная ширина тонколистовой продукции — 500 мм.
Для маркировки ГК и ХД проката используют один принцип. В числителе указывают характеристики листов, знаменателе — параметры материала (Ст3). Вверху и внизу подставляют регистрационный номер стандарта.