Круг стальной: производство и применение

Круг стальной (пруток) — это полнотелый, длинномерный прокат с круглым сечением, используется как самостоятельный материал для сварных конструкций и в качестве заготовок для производства втулок, валов, шестерен, гаек.

Круг стальной изготавливают из всех классов углеродистой стали:

• Обыкновенного качества;
• Качественная;
• Конструкционная;
• Рессорно-пружинная;
• Инструментальная;
• Автоматная;
• Легированная.

Для специальных нужд применяют коррозионно-стойкие сплавы. Преимущества круглой стали:

• Устойчивость к изгибам и кручению;
• Малая восприимчивость к нагрузкам разных типов;
• Износостойкость и прочность: применяется для подвижных механизмов;
• Коррозионная стойкость;
• Обрабатываемость сваркой, резкой;
• Гладкая поверхность;
• Возможность создания деталей с идеальной геометрией;
• Унификация и снижение стоимости производства;
• Изготовление полуфабрикатов с заданными свойствами;
• Простота транспортировки и хранения.

Основные параметры:

• Номинальный диаметр;
• Площадь сечения;
• Металлоемкость: масса 1 метра;
• Класс точности;
• Группа обработки поверхности;
• Класс кривизны: I, II, III, IV;
• Длина: мерная, немерная, кратная мерной.

В зависимости от технологии и точности исполнения диаметр изделий составляет от 0,2-50 мм (из качественной стали) до 270 мм, по согласованию с заказчиком: до 330 мм.

Продукцию реализуют в тоннах, в нормативных актах указывается масса погонного метра. Прокат поставляется в мотках, катушках и в виде прутков, перевязанных проволокой, или упакованных в ящики, торцы обрабатывают от заусенцев, по согласованию с потребителем снимают фаску.

Виды стальных кругов

Круглую сталь классифицируют по технологии производства. Выбранный метод определяет диапазон типоразмеров, прочностные характеристики и назначение. Сортамент приведен в следующих регламентах:

• ГОСТ 2590-2006 — круглый прокат горячекатаный диаметром 5-270 мм, по предварительному согласованию до 330 мм;
• ГОСТ 7417-75 — холоднокатаные и холоднотянутые прутки 3-100 мм;
• ГОСТ 1133-71 — кованые изделия 40-200 мм из инструментальной и быстрорежущей стали;
• ГОСТ 1435-99 — горячекатаные, калиброванные и кованые прутки со специальной обработкой поверхности из инструментальной нелегированной стали;
• ГОСТ 14955-77 — прутки из качественной стали, типоразмеры: 0,2-50 мм; по согласованию с заказчиком сечение подвергают огранке.

Класс точности прокатки определяет допустимые отклонения овальности и кривизны. В части стандартов предусматриваются не только классы, но также нормативы внутри класса:

• Обычная: маркировка В, допуски В1-В5;
• Повышенная: обозначение Б1;
• Высокая: А1-А3;
• Повышенная: А01.

Длина изделий соотносится с качеством стали:

• Низколегированная: 2-12 м;
• Легированная: 2-6;
• Высоколегированная: 1-6 м.

Прутки размером до 50 мм укладывают в мотки, свыше 50 мм — в пачки, перевязанные стальной проволокой. Способ перевязки зависит от типоразмера и объема партии. В зависимости от предполагаемого варианта перевозки предусматривают упаковку, применяют ингибиторы коррозии.

Изделия со специальной обработкой поверхности могут подвергаться термообработке (ТО) и нагартовке (НГ), классифицируются по назначению: для сердечников, патентированной проволоки и продукции всех видов.

Изготовление стального круга

Наибольшее распространение получили прутки горячекатаные ГОСТ 2590-2006. При прокате с нагревом металл сохраняет пластичность, такой материал легко режется на заготовки для последующих технологических операций, затем готовым изделиям можно придать нужную твердость закаливанием, отжигом или штамповкой.

Этапы производства круга стального горячим методом:

• Сырьем служит литой металл, оформленный в слиток. Заготовку взвешивают, определяют режим нагрева. На этом этапе важна хорошая прокаливаемость сплава.
• Заготовку нагревают до температуры рекристаллизации, пропускают через окалиноломатель и подают на стан черновой прокатки.
• Деформация производится несколькими парами валков, расстояние между ними постепенно уменьшают, полуфабрикат приобретает диаметр, близкий к заданному.
• К моменту поступления в чистовые клети температура металла снижается. Здесь повторяется воздействие обжатием, но достигаются более точные параметры.
• В зависимости от требуемых характеристик производится термообработка в проходной печи.
• На следующем этапе выполняют контроль качества, при необходимости производят травление или шлифовку поверхности, нарезку на мерные длины.

Готовая продукция имеет малую точность, но широко применяется для дальнейшей обработки: прокатка бесшовных труб, гибка для получения различных крючков и вешалок, нарезки для штампования крепежа.

Калиброванный прокат получают путем холодной обработки г/к прутка. Механические воздействия затрагивают только поверхностные слои, делая их более плотными и ровными, точность изделия повышается, при этом сердцевина остается пластичной. Такой прокат можно использовать в подвижных механизмах для валов, поршней, армирования.

[include_post id=»18539″]

Круг холоднокатаный производится из горячекатаной заготовки по следующему алгоритму:

• Смягчающий отжиг для низколегированных сплавов;
• Очистка поверхности: дробеструй, травление, шлифовка;
• На заготовки наносят смазки, при необходимости электроизоляционные покрытия;
• Прокатка несколькими парами валков до предела деформации;
• Стабилизирующий отжиг;
• Повторение циклов очистки, смазки, прокатки и термообработки до достижения заданных параметров.

В зависимости от используемого сплава предусматривается проведение отжига или закаливания, полировки поверхности. Несколько циклов рекристаллизации упорядочивают строение металла, измельчают зерно, повышается прочность, стойкость к нагрузкам и коррозии, пластичность при этом снижается. Прокат используют в качестве самостоятельного материала и для обработки на фрезерных и токарных станах.

Кованные круги изготавливают не вручную, а с применением пневматических молотов. Технология применяется в основном для сплавов с крупными неоднородными включениями карбидов (быстрорежущие, штамповые). Воздействие большой силы одновременно с нагревом измельчает зерна, которые достаточно крупны в литье, делает структуру прочной и однородной.

Сферы применения

Круг стальной применяют в основном в строительстве и машиностроении, промышленном производстве крупных партий различных деталей:

• Болтовые и сварные конструкции, опоры, ограждения, силовые элементы фасадов зданий;
• Заготовки для втулок, поршней, валов и других механизмов;
• Крепежи, в том числе специального назначения, например железнодорожные шайбы, клеммы, противоугоны;
• Гребные и упорные валы в судостроении, отдельные части корпуса;
• Выточка особо прочных монолитных деталей;
• Сверла, биты, различные насадки на инструмент;
• Мелющих шаров;
• Бесшовный трубопрокат.

Прокат из электротехнических сталей используются в трансформаторных установках в качестве сердечников, изделия малого диаметра похожие на проволоку, применяются для плетения решеток, армирующих сеток для земляных валов, укрепления берегов водоемов и железобетонных конструкций, промышленного просеивания и фильтрования, товаров народного потребления.