Стальные профили: Окончательное руководство

I. Классификация профилей

1. Сталь простого сечения

① Квадратная сталь - горячекатаная квадратная сталь, холоднотянутая квадратная сталь;

② Круглая сталь - горячекатаная круглая сталь, кованая круглая сталь, холоднотянутая круглая сталь

③ Катанка;

④ Плоская сталь;

⑤ Пружинная плоская сталь;

⑥ Угловая сталь - равнополочная угловая сталь, неравный угол сталь;

⑦ Треугольная сталь

⑧ Шестигранная сталь;

⑨ Сталь в форме носа;

⑩ Эллиптическая сталь

2. Сталь сложного сечения

① Двутавровая балка - обычная двутавровая балка, легкая двутавровая балка

② Канальная сталь - горячекатаная канальная сталь (обычная канальная сталь, легкая канальная сталь), гнутая канальная сталь

③ Н-образная балка (также известная как широкополочная двутавровая балка)

④ Стальные рельсы - тяжелые рельсы, легкие рельсы, крановые рельсы, другие специальные рельсы

⑤ Оконная рама из стали

⑥ Стальные шпунтовые сваи

⑦ Гнутая профильная сталь - холоднодеформированная сталь, горячедеформированная сталь

⑧ Другие

II. Классификация больших, средних и малых сечений в конструкционной стали

III. Проволочные стержни

Катанка - это горячекатаная круглая стальная продукция, как правило, диаметром 5-9 мм, с вариантами резьбовой стали менее 10 мм. Они поставляются в основном в виде мотков, производимых на современных мотальных машинах, и также известны как мотальные прутки или мотальные круги.

Основное применение катанки - это арматура в железобетонных конструкциях, компоненты для сварочных работ, а также сырье для дальнейшей обработки, например, для волочения проволоки и производства штапелей.

В соответствии с отраслевой классификацией, катанка включает в себя несколько разновидностей:

1. Обычная низкоуглеродистая сталь горячекатаная рулонная
2. Сварка рулонных прутков
3. Стержни для катушек с проволокой
4. Закаленные прутки для намотки резьбы
5. Высококачественные рулонные шины

Наиболее распространенным типом является обычный горячекатаный пруток из низкоуглеродистой стали, часто называемый обычной катанкой. Это горячекатаный прокат из обычной углеродистой стали марок Q195, Q215 или Q235 с номинальным диаметром от 5,5 мм до 14,0 мм.

В современных методах производства используются высокоскоростные прокатные станы без скручивания, а затем контролируемые процессы охлаждения. Эта передовая технология позволяет расширить диапазон диаметров 5,5-22,0 мм и значительно увеличить вес мотков. В то время как традиционные катушки весят 100-200 кг, современные установки могут производить катушки весом до 2500 кг, что повышает эффективность последующей обработки и транспортировки.

Обычная катанка находит широкое применение в строительстве, волочении проволоки, упаковке, производстве сварочных прутков, а также при изготовлении крепежа - болтов, гаек и заклепок. Высококачественная катанка, напротив, поставляется исключительно в виде горячекатаных мотков, изготовленных из высококачественных углеродистых конструкционных сталей, таких как 08F, 10, 35Mn, 50Mn, 65 и 75Mn. Они служат сырьем для производства высококачественной стальной проволоки, специализированных металлических изделий и важнейших конструкционных компонентов.

В промышленности принято относить изделия толщиной более 8 мм к высококачественным профилям, а изделия толщиной менее 8 мм - к металлическим изделиям. Контроль качества катанки выходит за рамки требований к прочности и включает в себя испытания на холодный изгиб и проверку размеров в соответствии с предполагаемым применением. Качество поверхности имеет первостепенное значение, и строгий контроль позволяет предотвратить такие дефекты, как трещины, складки, царапины, ямы, расслоение и включения.

Постоянное совершенствование технологии производства катанки, включая прецизионное контролируемое охлаждение и передовые технологии прокатки, позволило значительно повысить качество, стабильность и диапазон достижимых свойств продукции. Этот прогресс позволяет катанке отвечать все более жестким требованиям, предъявляемым к различным высокоэффективным применениям в различных отраслях промышленности.

IV. Горячекатаная ребристая арматура

1. Типы и характеристики

Обозначение горячекатаной ребристой арматуры формируется из инициалов HRB и минимального предела текучести сорта. H, R и B соответственно означают "горячекатаная", "ребристая" и "стержневая". Существует три марки горячекатаной ребристой арматуры: HRB335 (старая марка 20MnSi), HRB400 (старые марки 20MnSiV, 20MnSiNb, 20MnTi) и HRB500.

2. Резьбовая арматура из ванадия III класса

① Перспективный рынок для резьбовой арматуры из ванадия III класса

Новая резьбовая арматура Vanadium Grade III (20MnSiV, 400 МПа), в состав которой входят такие сплавы, как ванадий, ниобий и титан в процессе производства, может похвастаться более высокой прочностью, лучшей вязкостью, превосходными сварочными характеристиками и хорошей сейсмостойкостью по сравнению с обычной резьбовой арматурой II класса.

На строительных рынках развитых стран, таких как Европа, резьбовая арматура III класса составляет 80% от общего объема резьбовой арматуры. В таких странах, как Великобритания, Германия, Австралия и Япония, использование высокопрочной ванадиевой резьбовой арматуры III класса достигло 80-90%.

Введенные в Китае в 1995 году бывшим Министерством металлургии и Министерством строительства, новые технические условия на резьбовую арматуру класса III были включены в национальный стандарт GBJ10-89 "Технические условия на проектирование бетонных конструкций".

Она была внедрена с 1 января 1997 года и успешно применяется в высотных зданиях, крупных электростанциях, мостах, тоннелях, аэропортах и других инженерных проектах, демонстрируя огромный рыночный потенциал. Министерство строительства поставило цель, чтобы к 2002 году объем арматуры нового III класса достиг 50% от общего объема арматуры, а к концу "10-й пятилетки" - 80%.

Однако из-за недостаточного продвижения ее использование все еще значительно ниже, чем старой обычной резьбовой арматуры Grade II 335Mpa. Поэтому требуется активное продвижение и маркетинг новой резьбовой арматуры класса III.

② Преимущества резьбовой арматуры из ванадия III класса

A. Экономичность: Благодаря своей высокой прочности новая резьбовая арматура класса III экономит 10-15% стали по сравнению с классом II, тем самым снижая стоимость строительства.

B. Высокая прочность и хорошая вязкость: Обработка микролегированием обеспечивает предел текучести выше 400 МПа и прочность на разрыв выше 570 МПа, что на 20% выше, чем у резьбовой арматуры класса II.

C. Антисейсмичность: Ванадиевая арматура обладает превосходной прочностью на изгиб, устойчивостью к старению и усталостными характеристиками при низких циклах, что делает ее значительно превосходящей по сейсмостойкости арматуру с резьбой класса II.

D. Свариваемость: Благодаря содержанию углерода ≤0,54%, он обеспечивает отличную свариваемость, позволяя использовать различные методы сварки с простыми и удобными процессами.

E. Удобство строительства: Новая резьбовая арматура класса III увеличивает строительный зазор, обеспечивая удобство и качество строительства.

V. Горячекатаная Н-сталь

Характеристика горячекатаной Н-стали

Горячекатаная Н-сталь, универсальный конструкционный элемент, подразделяется на три основные категории: широкофланцевая Н-сталь (HK), узкофланцевая Н-сталь (HZ) и свайная Н-сталь (HU). Стандартизированная номенклатура для Н-стали имеет следующий формат: Высота H × Ширина B × Толщина полотна t1 × Толщина фланца t2.

Например, H-сталь Q235 или SS400 200×200×8×12 обозначает широкофланцевую H-сталь со следующими характеристиками:

• Высота (H): 200 мм
• Ширина (B): 200 мм
• Толщина полотна (t1): 8 мм
• Толщина фланца (t2): 12 мм
• Класс материала: Q235 (китайский стандарт) или SS400 (японский стандарт)

Преимущества и применение горячекатаной H-стали

H-сталь представляет собой значительное достижение в области экономичных строительных материалов, предлагая сочетание оптимальной геометрии сечения и превосходных механических свойств. Ключевые преимущества включают:

• Равномерное распределение напряжений: Процесс прокатки обеспечивает постоянство свойств материала по всему сечению, сводя к минимуму внутренние напряжения.
• Повышенная эффективность конструкции: По сравнению со стандартными двутавровыми балками, Н-образная сталь имеет более высокий модуль упругости сечения и улучшенное соотношение прочности и веса, что позволяет снизить вес конструкции на 30-40%.
• Эффективность изготовления: Параллельные фланцы и перпендикулярные пересечения фланца с полотном облегчают сборку, сокращая объем сварочных и клепальных работ до 25%.
• Универсальность: сбалансированное сочетание сдвигоустойчивости и стабильности сечения Н-стали делает ее идеальной для различных применений.

Обычно горячекатаная Н-сталь применяется в следующих случаях:

• Крупномасштабные сооружения: Промышленные объекты, высотные здания и фундаменты для тяжелой техники
• Инфраструктура: Мосты, морские сооружения и свайные фундаменты
• Машиностроение: Грузоподъемное оборудование, транспортные машины и прочные кронштейны

Уникальные свойства Н-стали делают ее предпочтительным выбором в проектах, где на первый план выходят оптимальное использование материалов, структурная целостность и простота изготовления.

VI. Холоднодеформированная сталь

Холодноформованная сталь - это экономичный, легкий, тонкостенный материал. стальной материалТакже известен как стальной холоднодеформированный профиль или холоднодеформированный профиль. Он формируется путем сгибания горячекатаной или холоднокатаной полосовой стали в различные формы и размеры поперечного сечения. Холоднодеформированная сталь обладает следующими характеристиками:

1. Экономичное и рациональное сечение, экономия материала. Форма поперечного сечения холоднодеформированной стали может быть разработана в соответствии с потребностями, с разумной структурой и более высоким коэффициентом сечения на единицу веса по сравнению с горячекатаной сталью.

При одинаковой нагрузке вес деталей может быть уменьшен, что позволяет экономить материалы. При использовании в строительных конструкциях холоднодеформированная сталь позволяет сэкономить 38-50% металла по сравнению с горячекатаной, а при использовании в сельскохозяйственной технике и транспортных средствах - 15-60% металла. Это облегчает строительство и снижает общие затраты.

2. Разнообразные сортаменты, способные производить холоднодеформированные стальные профили с равномерной толщиной стенки и сложной формой поперечного сечения, которые трудно изготовить обычными методами горячей прокатки, а также холоднодеформированную сталь из различных материалов.

3. Поверхность изделия гладкая и привлекательная, с точными размерами, длина может гибко регулироваться в зависимости от потребностей. Они поставляются полностью в соответствии с размерами или нескольких размеров, что улучшает использование материала.

4. Процесс производства может быть скоординирован с вырубкой и другими операциями для удовлетворения различных потребностей.

Холоднодеформированная сталь бывает разных типов. С точки зрения поперечного сечения, существуют открытые, полузакрытые и закрытые типы. К основным видам продукции относятся холоднодеформированная швеллерная сталь, угловая сталь, Z-образная сталь, холоднодеформированный гофрированный стальной лист, квадратная труба, прямоугольная труба, электрическая сварка стальные трубы специальной формы, роллетные ворота и т.д.

Обычно холоднодеформированная сталь имеет толщину менее 6 мм и ширину менее 500 мм. Продукция широко используется в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, строительство, сельскохозяйственная техника, транспорт, мосты, нефтехимия, легкая промышленность и электроника.

VII. Профили высокого качества

Высококачественные профили - это профили из высококачественной стали, которые подразделяются на горячекатаные (кованые), холоднотянутые (тянутые) и другие виды.

Горячекатаные (кованые) высококачественные профили включают углеродистую конструкционную сталь, углеродистую инструментальную сталь, легированную конструкционную сталь, пружинную сталь, нержавеющую сталь, подшипниковая стальлегированная инструментальная сталь, формовочная сталь и быстрорежущая инструментальная сталь.

Холоднотянутые (тянутые) высококачественные профили включают углеродистую конструкционную сталь, углеродистую инструментальную сталь, легированную конструкционную сталь, пружинную сталь, нержавеющую сталь, подшипниковую сталь, легированную инструментальную сталь, быстрорежущую инструментальную сталь, сталь свободной резки, холодновысадочную сталь и S/5A. S/5A - продукт, часто используемый для изготовления артиллерийских снарядов и наконечников пуль.

Другие разновидности представляют собой специализированные высококачественные профили, в том числе полая сталь, материал для кислородных баллонов, холодновысадочная сталь, промышленное чистое железо, горячекатаная сталь свободной резки, D60, S/5A, F18, F11 и другие. Последние относятся к материалам военного назначения.

Высококачественная профильная сталь бывает различных размеров: круглая и квадратная сталь классифицируется по диапазону технических характеристик, например, 8-10 мм, 11-15 мм, 18-20 мм, 205-245 мм. Плоский прокат классифицируется по площади поперечного сечения на крупный, средний и мелкий прокат. Шестигранная сталь не классифицируется по сортаменту.

Однако ассортимент высококачественной профильной стали не может заменить конкретные технические характеристики, которые должны быть указаны в документации. Высококачественная профильная сталь имеет простые характеристики, в большинстве случаев это круглая сталь. Кроме того, доступны квадратная сталь, плоская сталь, шестигранная сталь, полая сталь и специальные формы.

Размерные отклонения горячекатаной (кованой) высококачественной круглой, квадратной и шестигранной стали бывают обычной точности и повышенной точности. Холоднотянутые профили имеют более точные размеры и более гладкие поверхности, некоторые из которых дополнительно полируются или шлифуются.

Круглая сталь с обработанными полировкой или шлифовкой поверхностями называется блестящей сталью. Высококачественные профили редко используются в готовом виде. Часто они подвергаются дальнейшей обработке и термообработке на предприятии пользователя. Поэтому, помимо обеспечения химического состава, очень важно гарантировать механические свойства после термообработки.