Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Гарячекатаний куточок відноситься до різновиду профільного прокату, основними функціями якого є сполучні, які зміцнюють і обвідні характеристики при роботі в конструкційних вузлах. Цей сортовий профіль, недорогий за вартістю, застосовується в різних галузях промисловості і господарства. Відмінними рисами є висока жорсткість уздовж осі і просте застосування для укладання в конструкції. Металопрокат знаходить широке застосування в ремонтних роботах та будівництві малоповерхових і великих будинків, благоустрій присадибної двору.

Сталевий гарячекатаний куточок, застосування і призначення

Підрозділ на два види

По виду перетину куточки ділять:

  • нерівно-поличні металеві куточки, з різною шириною сторін в перерізі і випускаються з більш обмеженим різноманітністю сортаменту;
  • рівнополочні вироби, у яких ширина сторін по всьому периметру перетину однакова.

Ширина полки, яка служить в найменуванні розміром, варіюється від 20 до 200 мм, а товщина металу становить проміжок від 2 до 16 мм.

Розподіл за способом виробництва

Рівнополочні куточки можуть бути отримані різними шляхами:

  • гарячекатаний метод;
  • спосіб холодного гнуття.

Метод гарячого катання полягає в проштовхуванні заготовки крізь конфігурацію обертових валів, при цьому відбувається установка форми і заданих розмірних параметрів. Потім заготовка пропускається через стан прокату і виходить гарячекатаний сталевий куточок. Є допуски, які регулюються ГОСТ і вимагають, щоб скручування куточка було не більше 0, 4% від його довжини, а збільшення або зменшення довжини становило не більше 0, 75%.

Такий спосіб дозволяє отримати у зовнішнього вигину куточка повні 90º, без заокруглення, що дуже важливо для установки в конструкцію. З внутрішньої сторони радіус робиться свідомо для збільшення міцності прокату, так званим, додатковим ребром жорсткості.

Гнутий куточок отримують при допомозі згинання холодної пластини на спеціальних верстатах. Використовуються для гнуття відповідні заготовки, кількість різновидів такого гнуття зменшено за вказівками ГОСТ, використання цього виду обмежена декоративними функціями або обробкою. У такого куточка жорсткість набагато менше і для несучих конструкцій він не застосовується. Холоднокатаний куточок випускають з рядових сталей, виготовляють фіксованої довжини 6, 10, 12 м.

По класу точності

  • А - вироби високої точності з граничними вимогами по витримці розмірів;
  • В - вироби з середньою або звичайної точністю і іншим ступенем градації допусків, описаних в ГОСТ.

За категорією куточки ділять

  • ГОСТ 8509-1993 містить відомості про рівнополичного гарячекатаному куточку;
  • ГОСТ 8510-1986 описує категорії нерівно-поличного гарячекатаного куточка;
  • ГОСТ 19771-1993 визначає положення про рівнополичного гнутому профілі;
  • ГОСТ 19772-1993 містить інформацію про нерівно-поличному гнутому кутовому прокаті.

Області застосування куточка

Найбільш затребуваним у будівельників вважається куточок з чорного металу рівнополичного категорії. Профіль цього звичайної якості широко застосовується в масштабному будівництві та зведенні малоповерхових приватних будівель. Продукція сортового прокату, що представляє собою металевий Г- подібний профіль, що має невелику вагу і високу міцність на вигин, зробили його застосування всюди раціональним. Сталевий кутовий прокат застосовується в різних сферах промисловості, будівництва і сільського господарства:

  • в автомобілебудуванні, вагонобудуванні, при виробництві великої техніки;
  • при створенні опорного каркаса в виробництві меблів;
  • для вирівнювання віконних і дверних рам, обв'язки секцій паркану з сітки і арматури;
  • в якості опор при влаштуванні електротехнічних і інженерних комунікацій;
  • в якості несучого каркаса при зведенні монолітних залізобетонних конструкцій.

Стали для виробництва гарячекатаного куточка

Стали поєднують форми прояву циклічної і статичної міцності з високими показниками жорсткості. За рахунок зміни концентрації вуглецю при випуску сталей і легуючих добавок можна змінювати технічні показники металу. Вибираючи способи термообробки в процесі металургійних технологій та хімічний склад сплаву, отримують стали з різними якостями і застосовують їх в різних областях промисловості і господарства.

Для випуску гарячекатаного куточка застосовують стали

  • вуглецеві сталі звичайної якості відповідно до ГОСТ 380-1988, до них відносять марки, такі як: Стбсп, Ст5пс, Ст4пс, СтЗпс, СтЗкп, Стбпс, Ст4сп, Ст4кп, СтЗцс, СТО;
  • низьколеговані з підвищеною міцністю стали по ГОСТ 19281-1989 марок: 18Г2Афпс, 16Г2АФ, 15Г2СФД, 10Г2БД, 17Г1С, 15ХСНД, 17ГС09Г2С, 16ГС, 09Г2, 14Г2АФ, 15Г2АФДпс, 10ХСНД, 10Г2С1, 10ХНДП, 14ХГС, 14Г2, 12ГС.

Вуглецеві сталі звичайної якості

В основному використовують сталі звичайної якості з вуглецевими добавками, як найбільш маловартісні, збагачені необхідною якістю для виготовлення рівнополичного гарячекатаного куточка. Ці види сталей виробляють у великій кількості, їх кристалічна решітка має перлітною-феритову структуру. Гарячекатаний сортамент зазвичай застосовують без додаткової обробки теплом, але в ряді випадків влаштовують термічний процес для збільшення міцності.

Проста якісна сталь з вуглецевих збагаченням буває спокійна, з вмістом кремнію від 0, 12 до 0, 3%, полуспокойная, що має в складі кремнієві добавки в кількості 0, 05-0, 17%, кипляча, відсоток кремнію в якій становить менше 0, 07%.

Якщо вуглецева сталь виплавляється в печах-мартенах, то в позначенні маркування ставиться буква М, при використанні бессемерівських конверторів з процесом продування знизу в позначенні з'являється буква Б, при отриманні сталі у конвекторах з продуванням кисневої масою ставлять букву К.

Сталь звичайного простого якості використовують для малонавантажених будівельних вузлів і невідповідальних машинних деталей. Якщо куточки призначені для зварних робіт, то застосовують сплави з малим процентним вмістом сірки, вуглецю, азоту, фосфору, вуглецю, які погіршують якість швів.

Конструкційна, збагачена вуглецем сталь звичайної якості, в залежності від властивих характеристик підрозділяється на групи з позначенням буквами А, Б, В. Марка стали визначається поєднанням двох букв СТ і подальшої цифрою, що говорить про номер марки, а не про кількість вуглецю, хоча його зміст збільшується з підвищенням номера марки. При встановленні марки ставлять літери В і Б, а літера А не ставиться в позначенні.

Для позначення категорії розкислення додають літери спокійних - СП, напівспокійних - ПС, киплячих - КП. Стали СТБ і СТ1 виробляють спокійними і напівспокійних, а стали СТ1 і СТ4 виплавляють киплять. За категорією розкислення не визначається сталь Ст0.

Що стосується сталевих куточків зі сталі групи А, то їх постачають з гарантованою якістю і не вказують хімічний склад сплаву.

Леговані сталеві сплави

До легирующим речовин, які додаються в сталь для додання їй спеціальних властивостей, відносять вольфрам, марганець, нікель хром, кремній, молібден і інші. Ці добавки застосовують для зміни кристалічної решітки сплаву і надання йому заданих механічних і технічних характеристик. Легуванням збільшують стійкість металу до корозії, його твердість, в'язкість, текучість, опір зносу і інші якості. Леговану сталь за змістом добавок поділяють на три види:

  • низьколегований сплав, зміст добавок в ньому не більше 2, 5%;
  • середньолегованих сталь, в якій добавок від 2, 5 до 10%;
  • високолеговану сталь, з підвищеним вмістом добавок, в кількості більше 10%.

Від того, які легуючі добавки використані при виробництві сталі, позначення марки поповнюється новими буквами. Кожному елементу відповідає певна буква. Р позначає бор, Б - ніобій, Т - титан, С - кремній, К - кобальт, В - вольфрам, Х - хром, А - азот, Ф - ванадій, Н - нікель, Ю - алюміній, Г - марганець, М - молібден.

Залежно від отриманих властивостей при виплавці сталь ділять на нержавіючу, кислотну, окаліностойкость і жаростійкий. Саме отримані технічні показники і визначають область застосування рівнополичного куточків.

Властивості і хімічний склад низьколегованих сталей

Низьколеговані сплави є добре пластичними, відмінно піддаються зварюванні і не стають крихкими при певних обставинах. Найвищі міцності і механічні характеристики вони отримують після процесу загартовування або нормалізації з наступним відпуском при високій температурі. Прикладами марок низьколегованих сплавів служать позначення: 15ГС, 14Г2, 14ХГС, а також інші. У них маленький відсоток вмісту вуглецю, до 18%.

Відмінні характеристики забезпечуються застосуванням інших легованих добавок, таких як кремній, нікель, хром та інші. Низьколегована сталь добре подається зварюванні, що не тендітна, мають високу опірність ударам. Але такі сплави погано витримують концентрацію і довгі напруги, руйнування відбувається від тривалого впливу вібрацій.

Значення ваги погонного метра куточка

Ця характеристика є дуже важливою для розрахунку маси конструкцій. Величина дозволяє перевести метраж потрібної кількості рівнополичного гарячекатаного куточка в вагову категорію. Такі дані дозволяють вибрати правильний спосіб відвантаження, розрахувати необхідну продуктивність транспорту, зробити розрахункові зіставлення для вибору конструкцій фундаментів і підстав.

Щоб визначитися з вагою необхідної партії куточка по сортаменту з'ясовують вага одного погонного метра прокату, при цьому беруть до уваги ширину полички і товщину металевої стінки. Теоретичне значення ваги множать на кількість метрів куточка і отримують розрахункову вагу.

Фактична вага розрахункової партії трохи відрізняється від отриманого значення, що характерно через відмінності щільності застосовуваної в конкретному випадку марки сплаву і класу точності при виготовленні куточка. Для зручності в кінці таблиці показано число погонних метрів куточка, що міститься в одній тонні прокату.

В сортамент заносяться довідкові відомості про радіусах заокруглення, відстаней від краю полички до розрахункового центру ваги, площі перетину куточка на розрізі, вказується значення радіуса інерції і моменту відцентрової інерції. Всі ці параметри використовуються в різних розрахунках, наприклад, при визначенні отриманої міцності конструкції з куточка. Частина довідкових показників потрібна для настройки валиків прокатного стану при виготовленні.

Застосування гарячекатаного куточка визначається технічними характеристиками стали, яка застосовувалася для виготовлення сортового прокату. Різні види конструкцій вимагають певного виду показників, що дозволяє застосовувати куточки без завищення показників міцності, при цьому не витрачаючи зайвих коштів. Завдяки такій різноманітності, равнополочний куточок використовується при влаштуванні будь-яких каркасних та інших металевих конструкцій і для армування монолітних споруд.

Недоліком сталевих куточків є низька протистояння корозії у вологих умовах, тому в відповідальних спорудах металеві куточки замінюють виробами з оцинковки, нержавійки або алюмінію.

Схема технологічного виробництва прокату

При виробництві куточка найчастіше використовується схема готового прокату, що об'єднує процес лиття заготовок і їх протягування в загальному комплексі прокату. Таке об'єднання забезпечує підвищення продуктивності одночасно литого і прокатного процесів, покращуючи технічні та економічні показники випуску куточка. Використання безперервного циклу дозволяє виключити з технологічного процесу такі трудомісткі операції, як транспортування заготовок їх складування і подальший нагрів до робочої температури.

Холоднотягнутий і гарячекатана сталь

Прокатка, як технологічна операція, виникла в кінці XVIII століття в Англії і з тих пір вдосконалюється світовими виробниками і являє собою протягування металевої заготовки через взаємно сполучаються валики. Розрізняють гарячу і холодну прокатку, яка залежить від температури кристалізаційних процесів в металі.

Гарячий процес передбачає використання великих металевих заготовок, що нагріваються до температури, що дозволяє зруйнувати кристалічну решітку металу. Це деформує метал при проходженні його між прокатними валиками з метою отримання тонкого профілю куточка. Розігрів металу дозволяє отримати більш тонкий профіль, ніж при використанні холодного прокату куточка при тій же кількості операцій.

Процес виробництва гарячекатаного куточка відбувається при температурі близько 1700 градусів за шкалою Фаренгейта і дозволяє отримати будь-які розміри і форму куточка. Гаряча прокатка в великих масштабах виходить дешевше, ніж холодна. Так як процес проходить без зупинки, то не потрібно багато часу і енергії на розігрів металу.

Але недоліком такого методу можна вважати, що при охолодженні відбувається зміна лінійних розмірів профілю, що негативно позначається на прогнозі форми готового продукту. Гарячекатаний куточок виходить покритий окалиною, а кути виходять більш округлі і неточні в порівнянні з холоднотянутой продукцією.

Холодне протягування заготовок передбачає проходження металу через певну кількість валиків при температурі заготовки нижче покладеної для руйнування кристалічної решітки. Такий профіль виходить з підвищеними показниками міцності і плинності. Поява дефектів в структурі матеріалу створює загартовану грати, яка більше не схильна до змін.

Так як холодну протягування прокату через валки відбувається майже при температурі навколишнього простору, то немає необхідності переживати про зміну лінійних розмірів кінцевої продукції, зовнішнього вигляду і заданої форми. Поверхня виробів виходить гладкою і має чіткі і прямі кути.

нагрівання заготовок

Робиться з метою поліпшення вихідного матеріалу і зниження опору деформації при проходженні через прокатний стан. Це збільшує пластичність металу, що підвищує обтиснення за один прохід і збільшує термін служби устаткування стану. Нагрівання деталей сприяє підвищенню ефективності та продуктивності, дозволяє отримати матеріал високої якості.

Для нагріву існують певні вимоги, які полягають в тому, щоб процес проводився до певної температури, не відбувалося перегріву або перепалу. Підвищення температури відбувається рівномірно в області перетину заготовки і по всій довжині злитка. Технологія прогрівання характеризується:

  • температурою нагріву;
  • часом досягнення заданих параметрів;
  • кількістю періодів і зон нагрівання;
  • швидкістю процесу.

Гранична температура нагрівання залежить від деяких показників стали, її хімічного складу, температури початку рекристалізації, критичними показниками пережога і багатьма іншими факторами, які регламентуються спеціальними ГОСТами на виробництво прокатної продукції.

характеристики стану

Сучасні прокатні ділянки складаються з великосортних станів, що характеризуються послідовно-безперервним чи напівбеззупинним дією. Перший тип формує проміжні і чорнові кліті в безперервні партії по шість - чотири складових в кожній, а залишкові чистові кліті виставляються в послідовності з випуском заготовок на випуск.

Обрізка на мірні шматки відбувається послідовно після випуску готової продукції з прокатного стану. Така технологія видаляє відходи металу на обріз, підвищує пропускну здатність валків і підвищує якісні показники готового куточка. Операція по обробці готового профілю включена в технологічні карти процесу, і готовий мірний куточок йде прямо на склад.

На сучасному виробництві рівнополичного гарячекатаного куточка основними цехами послідовно працюють доменний, сталеплавильний та прокатний. Одним з передових напрямку прокату куточка є впровадження новітніх прогресивних технологій.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка