Важко знайти таку галузь промисловості або сферу життєдіяльності людини, де не використовувався б сталевий круг. І це не дивно, оскільки даний вид металопрокату має низку незаперечних переваг. Він довговічний, стійкий до корозії, до хімічно агресивних середовищ; має високу міцність і пластичність (не ламається при згині); має точні геометричні розміри, що зручно в застосуванні; легко зварюється будь-якими видами зварювання; компактно складується і ін. Є ще одна переконлива перевага, якою володіє круг сталевий - ціна за метр є найнижчою серед інших виробів металопрокату (з тих же марок сталей і аналогічних способів виробництва).
Види сталевого круга за способом виробництва
Сталь кругла проводиться декількома способами. Найбільш поширені - гаряча і холодна прокатка.
Гарячекатаний сталевий круг
Виробництво гарячекатаної сталі круглої регламентується стандартом ГОСТ 2590-88.
Основні етапи в технології виготовлення гарячекатаного круга:
- розігрів заготовки до температури рекристалізації (в межах 1000°С) в конвеєрній печі. Мета - забезпечити рівномірний нагрів заготовки по всій довжині для підвищення пластичності і еластичності металу;
- прокат заготовки на стані гарячого прокату, де вона піддається деформації між обертовими обтискними валками;
- охолодження і порізка на прутки довжиною 2-12 м;
- гарт - проводиться у разі, коли необхідно надати металу поліпшені механічні характеристики (твердість, міцність і ін.). Спочатку прутки нагрівають до температури 1120°С, потім різко охолоджують. Температура гарту для різних марок сталей може відрізнятися.
Діапазон діаметрів гарячекатаного кола - від 5 до 270 мм.
Круг діаметром до 9 мм випускається в мотках. При більших значеннях діаметра - в прутках мірної, кратної мірної і немірної довжини. Довжина прутків, на вимогу споживачів, може становити від 2м до 24м.
Круглий прокат виробляється в трьох класах точності: високої (А), підвищеної (Б), звичайної (В). Граничні відхилення по діаметру, овальності, довжині вказані в нормативному документі.
Холоднокатаний сталевий круг
Хоча гарячекатаний круг і отримав широку популярність на ринку металопрокату, все ж йому притаманні певні недоліки, головний з яких - невисока якість поверхні. Технологія холодного прокату або волочіння вирішує цю проблему (ГОСТ 7417-75).
Вихідним матеріалом для отримання каліброваного (холоднокатаного) круга є гарячекатаний круг, який в процесі холодної пластичної деформації набуває поліпшені фізико-механічні, пластичні властивості. Якість і властивості поверхні каліброваних прутків також помітно поліпшується.
Діаметр каліброваної сталі круглої, згідно з нормативним документом, варіюється від 3 до 100 мм. Калібрована сталь кругла діаметром до 5 мм випускається в бухтах (за погодженням із замовником може випускатися і в прутках). Сталевий круг діаметром більше 5 мм виробляється в прутках мірної, кратної мірної і немірної довжини. Довжина мірних відрізків круглого прутка становить від 1,5 м до 6.0 м з кроком 0,5 м.
Кований круглий сталевий прокат
Промислове кування - сучасний варіант високотемпературної обробки металу (сталь обробляється даним методом тільки гарячим куванням). Заготовка розігрівається до кувальної температури (вище температури рекристалізації) у великих виробничих печах, а потім обробляється за допомогою системи механізованих молотів, кувальних машин і пресів.
У процесі кування відбувається рівномірна по всій довжині заготовки внутрішня зміна текстури, що дозволяє отримувати металевий виріб з поліпшеними характеристиками міцності.
Методи кування:
- кування молотом - працює за допомогою миттєвого удару молотом (час зіткнення з поверхнею заготовки обчислюється в мілісекундах). Особливість цього виду кування полягає в тому, що внутрішня структура деформується в повному обсязі;
- кування пресом (механічним або гідравлічним) - відрізняється відносно повільною дією постійного тиску на заготовку (час контакту з заготовкою - кілька секунд). На відміну від попереднього способу, внутрішня деформація структури металу є процесом контрольованим (якщо відома швидкість деформації тієї чи іншої марки сталі);
- валкове кування - в процесі товщина прутка зменшується в діаметрі і збільшується по довжині. Заготовка проходить між двома циліндричними валками з профільними канавками. Перевага цього методу полягає у відсутності задирок на кінцевому виробі, в точності геометричних розмірів, в отриманні сприятливої зернистої структури металу.
Кований круглий сталевий металопрокат виробляється діаметрами 40-200 мм. Стандарт сортаменту - ГОСТ 1133-71.
Якісна кругла сталь із спеціальною обробкою поверхні
Окремим пунктом можна виділити круглу сталь із спеціальною обробкою поверхні. Оздоблення поверхні полягає у видаленні у прутків поверхневого шару різними методами - шліфування, обдирання, обточування, обкатки, полірування. Випускається з діаметрами 0,20-50 мм (ГОСТ 14955-77).
Якісну сталь круглу, згідно з нормативним документом, підрозділяють:
- за якістю обробки поверхні - на групи А, Б, В, Г, Д, Е;
- по точності виготовлення - на квалітети h5, h6, h7, h8, h9, h10, h11, h12 (квалітет - допуск різниці між найбільшим і найменшим граничними значеннями, в даному випадку - діаметрів);
- по виду продукції - на прутки і мотки;
- за станом матеріалу - на термічно оброблену (Т) і загартовану (Н).
Допустимі відхилення по діаметру, кривизні, глибині обезвуглецевого шару, ступеня шорсткості і інші параметри вказані в стандарті технічних умов ГОСТ 14955-77.
Сфери застосування і марки сталей круглого прокату
Універсальні споживчі характеристики круга сталевого дозволяють широко використовувати його в самих різних сферах, а саме:
- У цивільному і промисловому будівництві сталеві круги використовують в якості армуючих елементів, складових силових конструкцій. Цей вироб чудово виглядає і виконує свої функції в будівництві сходів, огорож, елементів невеликих мостів. З металевого круга роблять різного роду решітки.
- У металургійній промисловості – круглий прокат застосовують в якості заготовок для штампування відповідальних деталей, для виробництва труб невеликого діаметра.
- У важкому і легкому машинобудуванні сталевий круг використовується для створення несучих конструкцій верстатів і машин, для виробництва різних деталей, ріжучих інструментів, метизів.
- У приватному будівництві і домогосподарстві - для будівництва всіляких металевих конструкцій побутового призначення, для виготовлення виробів методом холодного кування.
- У сільському господарстві - для будівництва господарських приміщень, теплиць, зерносховищ, навісів для сушіння сіна.
- У локальному або масштабному суднобудуванні також затребувана сталь кругла. З неї роблять зміцнуючі елементи каркасів судів, леєрні огорожі, різні деталі вузлів і пристроїв.
Марки сталей для круглого прокату
З огляду на розмаїття сфер застосування сталевого круга, а відповідно і різноманітності завдань, покладених на цей вид металопрокату, його виготовляють з цілого ряду марок сталей вуглецевих і легованих груп.
Вуглецеві сталі, що використовуються для виробництва сталі круглої:
- конструкційні звичайної якості - Ст3 - Ст5 (кп, сп, пс), Ст3Гпс, Ст3сп, Ст5Гпс, Ст5Гсп;
- конструкційні якісні - 08, 10, 20, 25, 35, 40, 45, 75, 85;
- інструментальні - У7, У7А, У8, У8А, У9, У9А, У10, У10А.
Леговані сталі:
- низьколеговані сталі (легуючі компоненти складають не більше 2.5%) - 09Г2С, 20Х, 30Х, 40Х, 60С2, 65Г і ін.
- середньолеговані (легуючі компоненти містяться в межах 2,5-10%) - 12ХН2, 12Х2Н4А, 12ХН3А, 18ХГТ, 25ХГТ, 20ХН, 30ХМ, 30ХМА, 20Х1М1Ф1ТР, 15Х5М
- високолеговані сталі - (вміст легуючих елементів більше 10%) - 2х13, 12Х8ВФ, 20Х13, 30Х13, 03Х13Н8Д2ТМ, 09Х16Н4Б, 12Х25Н16Г7АР, ЕХ, ЕХ3, Е7В6, ЕХ5К5, ХН78Т 4Х18Н25С2, Х18СЮ, Х23Н13, 4Х9С2, 4Х14Н14В2М і ін.
