ПРОИЗВОДСТВО ПЛОСКОГО ПРОКАТА 1 СОРТАМЕНТ, ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА © Румянцев Михаил Игоревич, профессор, доктор техн. наук Магнитогорск, 2025 1.1 Листовой прокат и его разновидности СОРТАМЕНТ ПРОКАТА ПО ФОРМЕ СЕЧЕНИЯ ✓ Сортовой Long products ✓ Листовой Flat rolled products ✓ Трубы Tubes ✓ Специальные профили Special rolled products ✓ Трубы сварные Welded pipe СТАНДАРТЫ СОРТАМЕНТА (Definition of steel products, Dimensions) Сортамент проката (Rolled products assortment) - совокупность прокатанных профилей, отличающихся формами поперечного сечения, размерами и служебными свойствами ПО НАЗНАЧЕНИЮ (ПРИМЕРЫ) ✓ Общего назначения General purpose rolled products ✓ Конструкционный Structural rolled products ✓ Для судостроения Rolled Steel for Shipbuilding ✓ Для холодной штамповки Steel flat products for cold forming ✓ Для холодной высадки Rolled Steel for cold upsetting ✓ Для армирования железобетонных конструкций Hot-rolled steel for reinforcement of ferroconcrete structures ✓ ... СТАНДАРТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ (Technical delivery conditions, Specifications) Листовой прокат (Flat rolled products) Листовой прокат имеет прямоугольное поперечное сечение. Поставляется в виде листов и полос (рулонов). Разновидности продукции обозначены с учетом DIN EN 10079 ЛИСТЫ Плоские горячекатаные или холоднокатаные изделия прямоугольной формы шириной не менее 500 (600) мм со свободными для деформирования краями. Крупногабаритные (heavy plates или quarto plates) получают непосредственно прокаткой на реверсивном стане Горячекатаные (hot rolled sheets or plates) получают путем резки из горячекатаной широкой полосы. Холоднокатаные (cold rolled sheets) получают путем резки из холоднокатаной широкой полосы ПОЛОСЫ (РУЛОНЫ) Плоские горячекатаные или холоднокатаные изделия, свернутые в рулон сразу после завершения прокатки, непрерывного отжига или нанесения покрытия Широкие полосы (Wide strips) прокатанные шириной не менее 500 (600) мм. Разрезанные полосы (Slit wide strips) шириной менее 500 (600) мм, полученные продольной резкой широких полос Узкие полосы (Narrow strips) прокатанные шириной менее 500 (600) мм. Размеры сечения листового проката различных разновидностей ПОЛОСА РУЛОН ЛИСТ 𝑏 ℎ ℎ 𝑏 Формы поставки и разновидности Полоса / Wide strip 𝑙 ℎ, мм 𝑏, мм 1,2-25 / 1,4-25 Не менее 500/600 Тонкий / Sheet Не более 3,9/3,0 Толстый / Plate 4,0-160 / 3,0-400 Лента* / Slit wide strips*, Narrow Streep 0,05-4,0 / 0,1-10 Лист * - может быть получена продольной резкой широких полос Не менее 500/600 Не более 500 / 40-600 Особенности прокатки горячекатаной и холоднокатаной листовой стали ГОРЯЧАЯ ПРОКАТКА Заданная толщина достигается прокаткой при температуре 𝑇 > 0,7𝑇пл , где 𝑇пл - температура плавления. Предварительно металл нагревается до 1130-1250 °С. В процессе прокатки происходит рекристаллизация: деформированные зерна металла практически сразу трансформируются в новые зерна, степень искажения структуры которых незначительная. Металл приобретает относительно невысокую прочность и значительную пластичность ХОЛОДНАЯ ПРОКАТКА Заданная толщина достигается прокаткой при температуре 𝑇 < 0,3𝑇пл . Предварительный нагрев металла не производится. В процессе прокатки рекристаллизация не происходит, но происходит наклеп: зерна металла деформируются (уменьшаются в размерах, вытягиваются) и степень искажения их структуры усиливается. Возрастает прочность металла, снижается пластичность и ухудшается пригодность к дальнейшей переработке. Состояния поставки листового проката ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ (Hot rolled) ХОЛОДНОКАТАНЫЙ (Cold rolled) Контролируемая прокатка Controlled Rolling Отожженный Annealed Термическая обработка Heat treatment Нагартованый Cold-worked Термомеханическая обработка Thermomechanicaly Process С покрытием Сoated После горячей прокатки Conventional Condition Без покрытия Uncoated номинальные значения Стандарты сортамента Устанавливают геометрических характеристик горячекагорячекатаного таного проката, а также их допустимые отклонения листового проката Нормативный документ ГОСТ 19903. Прокат листовой горячекатаный. Сортамен ГОСТ 8270. Прокат стальной горячекатаный широкополосный. Сортамент Номинальные размеры, мм Вид поставки Толщина Ширина Длина Лист 0,40-160 500-4400 710-12000 Полоса 1,2-25 500-2200 - 6-60 200-1050 2000 18000 1,2-25 600-2200 500-12000 1,2-25 600-2200 - 3,0-400 1000 5300 20000 Лист DIN EN 10051. Листы и полосы, полученные при непрерывной горячей про- Лист катке широких полос из легированных и нелегированных сталей. Предельные Полоса размеры и допуски на форму. DIN EN 10029. Листы стальные горячекатаные толщиной 3 мм и более. Допуски на размеры и Форму Лист Некоторые виды горячекатаного листового проката ПРОКАТ ЛИСТОВОЙ ДЛЯ КОТЛОВ И СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (ГОСТ 5520) номинальные значения Стандарты сортамента Устанавливают геометрических характеристик холоднохолоднокатаного катаного проката, а также их допустимые отклонения листового проката Нормативный документ ГОСТ 19904. Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент Номинальные размеры, мм Вид поставки Толщина Ширина Длина Лист 0,35-5,0 500-2350 1000-6000 Полоса 0,35-3,5 500-2300 0,35-3,0 600-2200 1000-6000 0,35-3,0 600-2200 DIN EN 10131. Прокат листовой холоднокатаный непокрытый или с цинковым или цинконикелевым Лист электролитическим покрытием из низкоуглеродистой стали с высоким пределом текучести для формовки в холодном состоянии. Допуски на Полоса размеры и форму ГОСТ Р 52204. Жесть холоднокатаная черная и белая. Технические условия - - Лист 0,14-0,36 712-1024 512-910 Полоса 0,14-0,36 712-1024 - Некоторые виды холоднокатанного листового проката Актуальная классификация проката для холодного деформирования IF – стали без фаз внедрения (аналогичные 01ЮТ, EN 10130, EN 10327) Mild – низкоуглеродистые стали (08Ю и аналоги) IS – изотропные стали BH – стали упрочняемые сушкой лакокрасочного покрытия (EN 10268, EN 10292) CMn – марганцовистые стали (ГОСТ 16523-97, EN 10326) HSLA – высокопрочные низколегированные стали (EN 10268, EN 10292) DP – двухфазные стали (EN 10336) CP – сложнофазные стали (EN 10336) TRIP – стали с пластичностью, обусловленной фазовым превращением (EN 10336) Mart – мартенситные стали (EN 10336). Сравненительные затраты на производство Классы штампуемости (в скобках аналоги по ГОСТ 9045) CQ (Commercial Quality) сталь коммерческого качества (08пс, ВГ); DQ (Drawing Quality) сталь для вытяжки (08пс, СВ); DDQ (Deep Drawing Quality) сталь для глубокой вытяжки (08Ю, ОСВ); EDDQ (Extra Deep Drawing Quality) сталь для особо глубокой вытяжки (08Ю, ВОСВ); SDDQ (Super Deep Drawing Quality) и UDDQ (Ultra Deep Drawing Quality) в ГОСТ 9045 аналогов нет. Горячекатаная сталь Холоднокатаная сталь Сталь с ВН-эффектом Сталь горячего цинкования Сталь типа HSLA Алюминированная сталь Сталь электрооцинкованная Двухфазная сталь Мартенситная сталь Ферритная нержавеющая сталь Мартенситная нержавеющая Алюминиевый лист 0,8 1,0 1,10 1,12 1,15 1,21 1,35 1,40 1,50 2,6 2,8 4,8 ВН-эффект (Bake Hardening effect) Схема формирования обеспечивает упрочнение стали ВН-эффекта и его оценки после штамповки при последуюпри испытании на растяжение щем тепловом воздействии ВН-эффект позволяет сочетать исходно низкий предел текучести автолиста (что важно для высокой штампуемости) с существенным упрочнением в процессе сушки лакокрасочного покрытия кузова автомобиля. Механизм ВН - эффекта основан на том, что атомы углерода закрепляют подвижные дислокации в феррите, некоторое количество которых возникло во время дрессировки полосы, прошедшей рекристаллизационный отжиг, а также в процессе штамповки. Результатом закрепления дислокаций является повышение прочностных свойств стали. Количество дислокаций в стальной основе нарастает во время штамповки панели кузова. В результате увеличения плотности дислокаций имеет место деформационное упрочнение WH (Work Hardening). Во время повышения температуры развивается процесс закрепления дислокаций атомами углерода. ВН - эффект зависит в первую очередь от содержания углерода в твердом растворе (феррите). 0,2 : исходный предел текучести Упрочнение в результате сушки лакокрасочного покрытия Деформационное упрочнение 170оС, 20 мин Мультифазные стали для холодного деформирования В сталях этого класса повышение прочности достигается за счет получения неоднородного фазового состава. В микроструктуре готовой продукции целенаправленно формируются несколько фаз различной прочности, а соотношение долей этих фаз и определяет тот или иной комплекс служебных свойств проката DP (Dual Phase Steel) состоит из ферритной фазы, которая определяет относительно невысокий предел текучести, и мартенситной фазы, которая обеспечивает необходимую прочность. Для обеспечения наилучшей деформируемости содержание мартенсита ограничивают в пределах от 5 до 15%, а для достижения максимальной прочности доля мартенсита может быть повышена до 70%. Обладает BH-эффектом. TRIP-сталь (Transformation-Induced Plasticity). Её типичная микроструктура содержит около 50% феррита, до 45% мартенсита, а также не менее 5% остаточного аустенита. Среди UHSS-сталей обладает наилучшей пластичностью, которая обусловлена тем, что в процессе штамповки аустенит превращается в бейнит. При этом происходит изменение объема, что позволяет поглотить энергию деформации и тем самым увеличить относительное удлинение и штампуемость листов. СР-сталь (Complex Phase) по структуре и свойствам занимает промежуточное положение между сталью DP и TRIP. Принципиально сталь СР отличается от них наличием в структуре значительной доли бейнитной фазы и поэтому иногда обозначается как ТВ (trip bainitic steel). Подвергается специальной термической обработке, включая сложный отпуск. Укрупненная классификация показателей качества проката НЕКОТОРЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ КАЧЕСТВО ПРОКАТА Стандарты марок стали (химического состава) Стандарты сортамента Стандарты технических требований (Технические условия) Стандарты сортамента и технических требований Стандарты сортамента, технических требований и марок стали 1.2 Требования к размерам и форме листового проката Геометрические характеристики качества листового проката ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Характеристики сечения Продольного Поперечного Номинальные размеры Допустимые отклонения размеров Допустимые несоответствия формы Отклонения формы поперечного сечения Отклонения от плоскостности Отклонения от прямолинейности Отклонения от перпендикулярности Отклонения формы рулона Продольная разнотолщинность формы, характери Отклонение зующееся неравномерностью толщины металлопродукции по длине Величина продольной разнотолщинности определяется как разность наибольшего 𝑚𝑎𝑥 ℎ и наименьшего 𝑚𝑖𝑛 ℎ значения толщины в пределах заранее оговоренного участка длиной 𝐿 Продольная разнотолщинность образуется в результате возмущений зазора между ненагруженными валками 𝑧0 и усилия прокатки 𝑃 Толщинограмма ℎ1 ℎ1 = 𝑧0 + 𝑃Τ𝑀к 𝛿ℎ1 = 𝛿𝑧0 + 𝛿𝑃Τ𝑀к 𝑀к - коэффициент жесткости клети Продольная разнотолщинность считается допустимой, если не превышает половины поля допуска по толщине ⊥ h Поперечная разнотолщинность формы, характери Отклонение зующееся неравномерностью толщины металлопродукции по ширине Поперечная разнотолщинность образуется в результате прогиба валков под действием усилия прокатки 𝑃 𝛿ℎ⊥ = 𝛿𝑧0 𝑦 + 𝑃 1 1 + 𝑀к 𝑀в 𝑀в - коэффициент жесткости валкового узла Для выпуклого профиля значение 𝛿ℎ⊥ положительное, для вогнутого – отрицательное. Выпуклая форма поперечного сечения полосы считается рациональной, так как обеспечивает самоцентри-рование металла относительно продольной оси обрабатывающих агрегатов. При производстве толстых листов полистным способом рациональной считают 𝛿ℎ⊥ =0,1-0,3 мм. Для тонких полос рациональные значения выпуклости 0,02-0,03 мм. Допустимые отклонения толщины (Tolerances on thickness) Для диапазонов номинальной толщины ℎн , нормируются допустимые положительное [ 𝛿ℎ+ ] и отрицательное [𝛿ℎ− ] отклонения. Величина ∆ℎ = [ 𝛿ℎ+ ] + [𝛿ℎ− ] есть поле допуска. В ГОСТ 19903 для горячекатаной листовой стали установлены две группы точности повышенная (А) и нормальная (Б). Допуски повышенной точности на толщину горячекатаной листовой стали по ГОСТ 19903 С увеличением толщины и ширины металла допустимые отклонения возрастают (поле допуска расширяется). Для тонколистового проката поле допуска симметрично. Для толстолистового отрицательные отклонения более значительные, чем положительные. В ГОСТ 19904 для холоднокатаной листовой стали установлены три группы точности – высокая (ВТ), повышенная (АТ) и нормальная (БТ). Допуски повышенной точности на толщину холоднокатаной листовой стали по ГОСТ 19904 С увеличением толщины и ширины металла допустимые отклонения возрастают (поле допуска расширяется). Во всем диапазоне толщин поле допуска симметрично. Дефекты плоскостности - отклонение формы, Неплоскостность при котором не все точки, лежащие на поверхности листа, одинаково удалены от горизонтальной плоскости. а-краевая волна (edge waves); б-односторонняя краевая волна (side edge waves); в-коробоватость (center buckle); г-продольный изгиб (longitudinal curvature); д-поперечный изгиб (transverse curvature); е-волнистость (waves) Для проката с 𝜎в 690 МПа и более нормы отклонения от плоскостности устанавливаются в НД на конкретный вид продукции. 𝑏 ≤ 1200 ≤ 2,0 1200 < 𝑏 ≤ 1500 𝑏 > 1500 2,0 𝑏 ≤ 1200 - 1200 < b ≤ 1500 𝑏 > 1500 3,0 Норм. Спец. 18 20 25 15 18 23 9 10 13 8 9 12 18 23 28 18 23 28 23 30 38 23 30 38 По согласованию Требования ГОСТ 19903 H, мм (не более) Группа при толщине плоскос4,0 и тности 0,5-1,4 1,5-3,9 более ПО 8 8 5 ПВ 10 10 8 ПУ 15 12 10 ПН 20 15 12 Требования ГОСТ 19904 H, мм (не более) Группа при ширине плоскосДо 1000 1501 Св. тности 1000 1800 вкл. 1500 1800 ПО 4 5 6 8 ПВ 8 8 10 10 ПУ 10 12 15 15 ПН 12 15 18 20 ℎ, мм A: 𝑅𝑒 ≤ 300 МПа; B: 300< 𝑅𝑒 ≤360 МПа; C:360< 𝑅𝑒 ≤420 МПа; D: 420 < 𝑅𝑒 ≤ 900 МПа Требования DIN EN 10131 (х/к) 𝐻 (мм, не более) Допуск Ширина, мм ℎ < 0,7 0,7 ≤ ℎ < 1,2 ℎ ≥ 1,2 𝑏 < 600 7/6/5/600 ≤ 𝑏 <1200 10 / 13 8 / 10 7/8 1200 ≤ 𝑏 <1500 12 / 15 10 / 13 8 / 11 𝑏 ≥ 1500 17 / 20 15 / 19 13 / 17 𝑏 < 600 4/3/2/600 ≤ 𝑏 <1200 5/8 4/6 3/5 Спец. 1200 ≤ 𝑏 <1500 6 / 9 5/8 4/6 𝑏 ≥ 1500 8 / 12 7 / 10 6/9 Норм. Нормы неплоскостности Требования DIN EN 10051 (г/к) 𝐻 для категорий (мм,не более) Ширина, A B C D мм Числитель: 𝑅𝑒 ≤ 260 МПа; Знаменатель: 260 < 𝑅𝑒 ≤ 340 МПа Отклонения от прямолинейности и перпендикулярности Серповидность (Edge camber) Отклонение формы, при котором кромки листа или полосы в горизонтальной плоскости имеют форму дуги. В ГОСТ 19903 и 19904 для проката в рулонах 𝑙𝑐 =3 м и 𝑐 ≤10 мм. Для проката в листах 𝑙𝑐 не задается а допустимой считается серповидность, при которой в лист можно вписать прямоугольник с номинальными размерами по заказу. Но по согласованию с потребителем 𝑙𝑐 =1 м и 𝑐 ≤2 мм. Косина реза (Out-of squareness) Отклонение, при котором плоскость реза образует с продольными плоскостями металлопродукции угол 𝛼, отличающийся от 90 градусов. По ГОСТ 19903 и ГОСТ 19904 допустима ∆ , которая не выводит листы за номинальный размер. По ГОСТ 82 величина ∆ не должна превышать 1,5 % ширины для листов шириной до 500 мм и 1,0 % при ширине свыше 500 мм. Если прокат с одного торца имеет прямой угол, косину реза допустимо оценивать как разность диагоналей. Неровный торец (Uneven end, Horns) Отклонение формы торца листового проката, характеризующееся неодинаковым удалением точек его поверхности от прилегающей вертикальной плоскости. Может иметь как вогнутую, так и выпуклую форму. При отделке проката всегда отрезается и поэтому в нормативных документах не нормируется. Дефекты формы рулонов со складками, а также смятый и Рулон распущенный рулоны являются недопустимыми дефектами. Телескопичность рулона допустима, если соответствует требованиям нормативных документов Телескопичность рулона (Telescoped coil) Распущенный рулон (Loose coil) Рулон со складками (Coil with folds) Смятый рулон (Crumpled coil) Дефект формы рулона, в котором на отдельных участках витков полосы образовались складки вследствие наличия коробоватости, серповидности или неотлаженности настройки правильных и сматывающих машин. Дефект в виде ис- Дефект формы в кажения круглой фор- виде неплотно смо- Отклонение формы рулона мы рулона, образую- танной полосы в виде выступов витков на щийся при нарушесредней или внутренней нии режимов укладки части рулона или транспортироваНОРМЫ ТЕЛЕСКОПИЧНОСТИ РУЛОНОВ (мм) ния рулонов. Толщина Ширина полосы, мм Нормативный документ ГОСТ 19904 ГОСТ 19903 полосы, мм До 2,5 вкл. Свыше 2,5 До 2,5 вкл. Свыше 2,5 До 1000 вкл. 40 75 50 100 Свыше 1000 30 50 35 70 1.3 Требования к эксплуатационным и технологическим свойствам листового проката пригодность Характеризуют проката к обеспечению рабо- Эксплуатационные свойства листового проката тоспособности изделий, изготовленных с его применением ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА Длительная прочность Ползучесть Порог хладноломкости Ударная вязкость При динамическом Жаропрочность нагружении Твердость Временное сопротивление Предел текучести Относительное сужение Относительное удлинение При статическом нагружении Износостойкость При циклическом нагружении Предел выносливости Прочность Пластичность Технологические свойства листового проката пригодность про Характеризуют ката к переработке в требуемые изделия с применением необходимых технологических операций ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Единичные Комплексные Глубина сферической лунки Перегиб Изгиб Коэффициент анизотропии Показатель упрочнения Штампуемость Свариваемость НОРМИРУЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИСВОЙСТВ СВОЙСТВ НОРМИРУЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ ПРОКАТА ПО ГОСТ16523 16523 ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ ПРОКАТА ПО ГОСТ Эксплуатационные свойства проката по ГОСТ 16523 ИСПЫТАНИЕ НА ИЗГИБ 𝑃 d 2 4 IE d , IE в , 5 в , , d 6 в , , d , Холоднокатаный, горячекатаный IE 𝑙1 𝑙0 𝛿 = 𝑙1𝑙−𝑙0 0 Начало разрушения Разрушение Способ производства. Горячекатаный, холоднокатаный Холоднокатаный Холоднокатаный Горячекатаный, холоднокатаный Горячекатаный, холоднокатаный К390В К400В, ОК400В ОК370В – – – + + – – – + – – – + + + + + + – + + – – – НОРМЫ СВОЙСТВЛИСТОВОГО ЛИСТОВОГОПРОКАТА ПРОКАТАПО ПОГОСТ ГОСТ16523 16523 НОРМЫ СВОЙСТВ Группа прочности 𝑃 𝜎= 𝐹0 𝑅𝑝 1 𝑅𝑝 𝑃 𝑅𝑚 Нормируемые характеристики 3 ℎ 𝐹0 Категории ИСПЫТАНИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ Классы прочности К260В, К270В, К310В, К330В, К350В 2ℎ ИСПЫТАНИЕ ТВЕРДОСТИ ПО БРИНЕЛЛЮ 𝑃 Начало пластической деформации 𝐻𝐵 = 0,102 ∙ 2𝑃 𝜋𝐷 𝐷 − 𝐷2 − 𝑑 2 в , ,% Горячекатаный МПа Холоднокатаный К260В До 2 мм включит. 260-380 25 Свыше 2 мм 28 До 2 мм включит. 26 Свыше 2 мм 29 К270В 270-410 21 26 25 28 ОК300В 300-480 21 23 24 26 К310В 310-440 23 25 24 27 К330В 330-460 23 21 24 25 К350В 350-500 22 23 23 24 ОК360В 360-530 20 22 22 21 ОК370В 370-530 20 22 22 21 К390В 390-590 19 20 20 21 ОК100В 400-680 17 19 19 21 К420В 12 13 13 14 490-720 Примечание: h - толщина образца d, мм До 2 мм Свыше включит. 2 мм 0 h h 2h - - Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 14637 Используется для изгото- Система требований к войствам проката по ГОСТ 14637 вления неответственных деталей и второстепенных конструкций Изготавливается из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380 (Ст1 – Ст5) толщиной от 4 до 160 мм включительно как в листах, так и в рулонах с геометрическими параметрами по ГОСТ 19903. В зависимости от нормируемых характеристик предусмотрены 6 категорий поставки. Прокат категорий 1 - 5 поставляется в горячекатаном состоянии, категории 6 - в упрочненном состоянии. Для всех категорий может применяться термическая обработка. Прокат категорий 1-5 допустимо поставлять упрочненным с прокатного нагрева или после контролируемой прокатки Нормы свойств проката по ГОСТ 14637 Эксплуатационные свойства проката по ГОСТ 5520 ИСПЫТАНИЕ НА УДАРНЫЙ ИЗГИБ https://matved.ru/udarnaya 𝛽 𝛼 𝐹0 Марка стали Толщина листа, мм 𝜎т , 𝜎в , 2 Н/мм Н/мм2 не менее 345 490 345 490 325 470 305 460 285 450 275 440 265 430 325 490 325 490 315 480 295 470 285 460 275 450 До 5 5 - 10 10 -20 09Г2С 20 -32 32 - 60 60 - 80 80 - 160 До 5 5 -10 16ГС 10 -20 20 -32 32 - 60 60 -160 До 5 14ХГС 5 -10 345 Св. 10 ВИДЫ НАДРЕЗОВ НА ОБРАЗЦАХ 490 𝛿, % 21 21 22 𝐾𝐶𝑈, Дж/см2, при температуре, °С +20 -40 -70 64 39 34 59 34 29 59 34 29 59 34 29 59 34 29 59 34 29 59 39 29 59 29 24 59 29 24 59 29 24 59 29 24 39 34 - Работа разрушения 𝐴 = 𝑀 ℎ1 − ℎ2 1-маятник; 2-нож маятника; 3-опоры а — U-образный надрез (KCU); б — V-образный надрез (KCV); в — надрез с трещиной (КСТ) Ударная вязкость 𝑎 = 𝐴Τ𝐹0 Оценки свариваемости - способность металла образовывать Свариваемость прочные сварные соединения. Получение прочного шва затрудняется образованием горячих и холодных трещин, разупрочнением металла, возникновением остаточных термических напряжений. Указанные явления существенно связаны с химическим составом. Углеродный эквивалент международного института сварки Mn Cr + Mo + V Ni + Cu + + 6 5 15 СEV < 0,38-0,40% - свариваемость хорошая (могут применяться любые электроды, подогрев или термообработка района шва не требуются). СEV = 0,40-0,45% - свариваемость удовлетворительная (необходим подогрев или последующая термообработка шва) Углеродный эквивалент для сталей повышенной прочности по ГОСТ 19281 𝑀𝑛 𝑆𝑖 𝐶𝑟 𝑁𝑖 𝐶𝑢 𝑉 𝑃 𝐶э = 𝐶 + + + + + + + 6 24 5 40 13 14 2 СЭ < 0,43-0,60 % в зависимотси от класса прочности Показатель стойкости против образования холодных трещин (для стали С<0,1%) CEV = C + Si Mn + Cu + Cr Mo V Ni PСМ = C + + + + + + 5B 30 20 15 10 60 PCM < 0,20 % - свариваемость хорошая PCM = 0,20-0,35 % - свариваемость удовлетворительная Применяется для изготовления Прокат толстолистовой сварных, клепаных или болтовых конструкций ответственного назиз стали повышенной начения. прочности по ГОСТ 19281 Горячекатаный прокат из низколегирован- Требований к свойствам листового проката по ГОСТ 19281 ных сталей (например, 09Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2Б, 10ХНДП, 14Г2АФ, 15ГФ, 15ХСНД, 16ГС, 17Г1С, 18Г2АФ и т. д.) с установленными непосредственно в данном стандарте нормами химического состава. Выпускается, в том числе, толщиной от 4 до 160 мм включительно как в листах, так и в рулонах по ГОСТ 19903 и ГОСТ 82. Классы прочности 265; 295; 315; 325; 345; 355; 375; 390; 440; 460; 500; 550; 600; 620; 650 и 700 (обозначение соответствует минимальному 𝜎т , МПа). Предусмотрена гарантия свариваемости по нормируемому углеродному эквиваленту 𝐶э . Возможна поставка без термической обработки, в термически обработанном (ТО) и в термомеханически обработанном (ТМО) состояниях. Варианты состоянии ТО: после отжига (ОТ); после высокого отпуска (ВО); после нормализации (Н); после термического упрочнения (ТУ). Варианты состояния ТМО: после нормализующей прокатки (НП); после контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением (КП); после контролируемой прокатки с высоким отпуском (КПО). Прокат толстолистовой с уникальными сочетаниями свойств для электросварных труб магистральных газопроводов Применяется для изготовления сварных труб большого диаметра и производится по техническим условиям трубных заводов. Выпускается из низколегированных сталей преимущественно в листах толщиной от 10 до 40 мм шириной от 1680 до 4460 мм. К прокату предъявляются требования сочетания высокой прочности и повышенной пластичности, хладостойкости, сейсмостойкости, коррозионной стойкости, стойкости к естественному старению, хорошей свариваемости. ТРЕБОВАНИЯ К СВОЙСТВАМ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ ИПГ−20 - доля вязкой составляющей в Механические свойства изломе образца при минус 20 °С. ОпреКласс Марка 𝛿5 , 𝐾𝐶𝑉 −20 , 𝐾𝐶𝑈−60 , ИПГ−20 , деляется по ГОСТ 30456—2021. (категория) 𝜎т , 𝜎в , На образце высотой 75 мм, длиной стали % Дж/см2 Дж/см2 % 2 прочности Н/мм Н/мм2 около 300 мм и толщиной 𝑡, равной не менее полной толщине листа, наносят надрез. К54 (Х60) 13Г1С-У 410-530 540-660 22 69 49 80 Образец охлаждают до требуемой К56 (Х65) 09Г2ФБ 450-570 550-670 22 88 59 85 температуры в жидкостной ванне, К60 (Х70) 10Г2ФБЮ 480-580 590-690 22 49 69 70 помещают на опоры и производят нагружение по схеме трехточечного К60 (Х70) 10Г2ФБ 480-580 590-690 22 98 69 90 изгиба падающим грузом со скоростью К60 (Х70) 10Г2ФБ-У 490-590 590-690 22 127 90 5-10 м/с. В изломе визуально К65 (Х80) 08Г2ФБТ 510-610 640-740 20 88 59 85 определяют долю волокнистой (вязкой) составляющей. ХРУПКОЕ Значения 𝛿5 , 𝐾𝐶𝑉 −20 и 𝐾𝐶𝑈 −60 больше, чем в ГОСТ 19281 при таких же 𝜎в В обозначении класса прочности число равно минимальному значению предела прочности в кг/мм2. В обозначениях категории число представляет собой минимальное значение предела текучести, выраженное в ksi (килофунт на квадратный дюйм). Имеет место следующее соотношение: 1 ksi = 6,89 МПа (Н/мм2). ВЯЗКОЕ ГОСТ 16523 Нормы свойств Категории вытяжки – комплексные холоднокатаной стали характеристики штампуемости металла, его пригодности к получению листовой различных категорий штамповкой формы изделий той или вытяжки иной степени сложности Категория вытяжки Т, МПа (Не более) Н - Г ГОСТ 9045 в, МПа , % при толщине, мм От 0,5 Св. 1,5 Св. 2,0 до 1,5 до 2,0 до 3,0 вкл. вкл. вкл. HRB, (не более) Глубина лунки2, мм (Не менее) 380-5001 26 26 29 - 7,4 – 11,8 380-5001 26 26 29 - 7,2 – 11,9 ВГ - 265-363 28 29 30 - 8,5 – 12,1 СВ 206 255-353 34 38 - 48 8,7 – 12,2 ОСВ 196 255-323 36 40 - 46 9,1 – 12,4 ВОСВ 186 255-323 40 42 - 46 9,3 – 12,6 Примечания: 1.В зависимости от группы прочности по ГОСТ 16523. 2.В зависимости от толщины и группы прочности высокая штампуемость обеспечивается снижением прочностных Более и увеличением пластических характеристик металла Нормы глубины сферической лунки для листовой стали различных категорий вытяжки ИСПЫТАНИЕ НА ВЫДАВЛИВАНИЕ СФЕРИЧЕСКОЙ ЛУНКИ 1–листовой образец; 2–пуансон; 3-матрица; 4-прижимной стакан; 𝐼𝐸 -глубина лунки в момент образовании трещины Трещина 1 и 2 - Н и Г для групп прочности К310В, К330В, К350В; 3 и 4 – Н и Г для групп прочности К260В, К270В; 5–ВГ; 6 – СВ; 7 – ОСВ; 8 – ВОСВ. Показатели анизотропии и упрочнения КОЭФФИЦИЕНТ ПЛАСТИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ r + r + 2r45 r = 0 90 4 ln (b0 b1 ) ln (l1 l0 ) r = b = = −1 h ln (h0 h1 ) ln (b0 b1 ) −1 Чем больше 𝑟 , тем меньше разница способности к вытяжке между различными направлениями в плоскости листа, что и желательно при штамповке. ПОКАЗАТЕЛЬ УПРОЧНЕНИЯ Чем больше 𝑛, тем больше однородная деформация перед разрушением, тем равномернее распределены деформации по детали, тем меньше израсходован запас пластичности при штамповке и, следовательно, тем более высокую динамическую прочность будет иметь деталь при эксплуатации. Для обеспечения высокой штампуемости Для стали с хорошей штампуемостью рекомендуют 𝑟 = 1,4 - 1,8. 𝑛 > 0,23. 1.4 Требования к качеству поверхности листового проката Характеристики качества поверхности листового проката КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ БЕЗ ПОКРЫТИЯ Риски Отпечатки Неравномерность цвета и светоотражения Царапины Серые пятна Цвета побежалости Загрязнения Механические повреждения Пятна загрязнения Допустимые несоответствия поверхности Шероховатость поверхности Требования к качеству поверхности горячекатаного листового проката НЕДОПУСТИМЫЕ ДЕФЕКТЫ Трещины Плены Продиры Гармошки Закаты Расслоения Пузыри-вздутия Вкатанная окалина Рванины Раскатанные пригары Раскатанные корочки Раскатанные загрязнения Сквозные разрывы ДОПУСКАЮТСЯ БЕЗ ЗАЧИСТКИ, ЕСЛИ НЕ ВЫВОДЯТ ПРОКАТ ЗА МИНИМАЛЬНУЮ ДОПУСТИМУЮ ТОЛЩИНУ Рябизна Раковины от окалины Раковины-вдавы Царапины Риски Отпечатки НЕДОПУСТИМЫЕ ДЕФЕКТЫ ПОВЕРХНОСТИ ПРОКАТА УДАЛЯЮТ ПОЛОГОЙ ЗАЧИСТКОЙ. Необходимо применять абразивный инструмент или другие способы, не вызывающие изменение свойств проката. Глубина зачистки не должна выводить размер проката за предельное минусовое отклонение по толщине. В местах зачистки толщину проката следует контролировать. Площадь отдельного зачищенного участка не должна быть более 100 см2. Суммарная площадь всех зачищенных участков на одном листе — не более 2 % его площади НА ПРОКАТЕ ТОЛЩИНОЙ БОЛЕЕ 10 мм ЗАЧИЩЕННЫЕ УЧАСТКИ МОГУТ БЫТЬ ЗАВАРЕНЫ По требованию заказчика заварка дефектов не допускается. Глубина зачистки под заварку проката толщиной до 120 мм не должна превышать 25 % толщины, а при толщине свыше 120 мм — не более 30 мм. На участке наплавленной зоны толщина проката не должна выходить за предельные размеры. Площадь отдельного заваренного не более 25 см2, суммарная площадь заваренных участков на одном листе — не более 1 % его площади. Требования к качеству поверхности холоднокатаного проката по ГОСТ 16523 и ГОСТ 9045 Группа I Группа II На лицевой стороне не допускаются отдельные мелкие риски и царапины длиной более 20 мм. На обратной стороне могут быть царапины и раковинывдавы глубиной не более ¼ суммы предельных отклонений по толщине. На обеих сторонах не допускаются цвета побежалости, пятна загрязнения и серые пятна. Предусмотрены также требования к шероховатости, по которым поверхность подразделяется на глянцевую, матовую и шероховатую. Такая листовая сталь считается наиболее качественной. На лицевой стороне могут быть риски и царапины длиной не более 50 мм. На обеих сторонах не допускаются дефекты, глубина которых превышает полусумму предельных отклонений по толщине и выводящие за номинальный размер по толщине, а также цвета побежалости на расстоянии более 50 мм от кромок. Также предусматривается производство металла с шероховатостью, согласованной с заказчиком. Группа III На любой стороне листа не допускаются дефекты, глубина которых превышает ½ суммы предельных отклонений по толщине и выводящие прокат за номинальные размеры по толщине. Допускаются цвета побежалости и пятна загрязнения на обеих сторонах. Цвета побежалости могут быть на любой стороне на расстоянии не более 200 мм от кромок (группа IIIa), а по согласованию с заказчиком – на всей поверхности (группа IIIб). Прокат с поверхностью данной группы считается наименее качественным. Загрязнения поверхности ЦВЕТА ПОБЕЖАЛОСТИ СЕРЫЕ ПЯТНА Окисная пленка в виде Светло- или темно-серые виде пятен от желтого до пятна, расположенные в синевато-серого цвета. Об- строчку или группами. разуется на поверхности Образуются от раската вкаметалла при нарушениях танной окалины или незнатехнологии охлаждения чительных углублений. Депосле прокатки или при фект характеризуется темтермической обработке, а ными вкраплениями, имеет также при травлении и шероховатое дно, овальзачистке дефектов абразив- ный контур и ориентирован ным инструментом в направлении прокатки. ПЯТНА ЗАГРЯЗНЕНИЯ Пятна, полосы, натеки, разводы, образующиеся вследствие прилипания к полосе жидкости и дальнейшего ее окисления при нагреве и травлении. К жидкостям, способствующим появлению пятен загрязнения, относятся технологическая смазка, загрязненное масло и эмульсия, а также минеральные масла из механического оборудования Механические повреждения ЦАРАПИНЫ Протяженное линейное углубление, представляющее собой повреждение поверхности металла наварами или выступами на отделочном оборудовании, а также при складировании и транспортировании. Может быть непрерывным или периодически повторяющимся, единичным или групповым. Стенки дефекта гладкие, с металлическим блеском. Изменения микроструктуры отсутствуют. РИСКИ ОТПЕЧАТКИ Дефекты поверхности в виде коротких канавок без выступа кромок с закругленным или плоским дном, образовавшийся от царапания поверхности металла изношенной прокатной арматурой. Не сопровождается изменением структуры и неметаллическими включениями. На последующих операциях края риски могут прикатываться. Дефект поверхности в виде углублений или выступов, расположенных по всей поверхности или на отдельных ее участках, образовавшихся от выступов и углублений на прокатных валках и роликах. Может периодически повторяться по длине раската, но может быть единичным. Изменений в микроструктуре не наблюдается. Параметры шероховатости (Roughness) - совокупность неровностей ШЕРОХОВАТОСТЬ поверхности с относительно малыми шагами, выделяемая в пределах участка, на котором неровностей поверхности других нелинейности и т.д.) исключено влияние видов (волнистости, Понятия, имеющие отношения к шероховатости, изложены в ГОСТ Р ИСО 4287-2014 (DIN EN ISO 4287) ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗДЕЛИЙ (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Термины, определения и параметры структуры поверхности P1 Pm P2 𝑙𝑟 Pi 𝑙𝑟 𝑅𝑎 = 𝑛1 σ𝑛𝑖=1 𝑍𝑖 arithmetical mean deviation (среднее арифметическое отклонение профиля) 1 𝑚 σ𝑖=1 𝑋𝑠𝑖 𝑅𝑆𝑚 = 𝑚 mean width of the profile elements (средний шаг неровностей профиля 𝑆𝑚) 𝑅𝑃𝑐 = (σ𝑚 𝑖=1 𝑃𝑖 )/𝑙𝑟 standardized number of peaks (число пиков профиля 𝑘𝑃 ) Неровности, образующие шероховатость, отделяются от неровностей другого вида с помощью базовой длины 𝜆𝑐 . Неровности с шагом больше чем 𝜆𝑐 , не учитываются. Стандартизованные значения 𝜆𝑐 : 0,08; 0,25; 0,8; 2,5 и 8,0 мм. Для измерения шероховатости листовой стали рекомендуется 0,8 мм Нормы шероховатости ГОСТ 16523 И ГОСТ 9045 Сотстояние поверхности Требование к шероховатости EN 10130:2006 Исполнение поверхности Глянцевая 𝑅𝑎 ≤0,6 мкм Матовая 𝑅𝑎=0,8-1,6 мкм; 𝑆𝑚 ≤0,2 мм; тип и направление неровностей – произвольно Особенно гладкое Гладкое 𝑅𝑎 >1,6 мкм Матовое Шероховатая В отечественных ГОСТ 16523 и ГОСТ 9045 нормы параметров шероховатости установлены для холоднокатаной листовой стали первой группы отделки поверхности. Предусматривается также производство холоднокатаной листовой стали второй группы отделки поверхности с шероховатостью, согласованной с заказчиком. Шероховатое Обоз𝑅𝑎, мкм наче- (𝜆𝑐= 0,8 мм) ние 𝑏 0,4 𝑔 𝑚 𝑟 0,9 0,6 …. 1,9 >1,6 При измерении шероховатости листового металла для автомобильной промышленности, возможны также значения предельной длины волны λс=2,5 мм (см. EN 10049). В таком случае значения параметров шероховатости определяют при запросе и заказе. 1.5 Марки стали и классы качества проката Классы качества горячекатаного проката для электросварных труб В обозначении класса прочности по ГОСТ число равно минимальному значению предела прочности в кг/мм2. Например, для проката К52 𝜎в = 52 кг/мм2 или 52·9,81=510,12 МПа В спецификации по API число равно минимальному пределу текучести в ksi ksi= kilopound square inch =6,89 МПа Класс Специфипрочности кация по ГОСТ по API К38 Х42 Х46 К50 К52 Х52 К52 Х56 К55 Х60 К56 К60 Х65 К60 К65 Х70 Х80 Х100 Механические свойства 𝜎т (не менее) 𝜎в (не менее) ksi 36 42 46 50 51 52 53 56 58 60 61 64 65 67 70 80 100 МПа 248 289 317 345 353 358 363 386 402 413 421 441 448 461 482 551 688-700 ksi 54 60 63 70 74 66 74 71 78 75 80 85 77 85 82 - МПа 372 413 434 485 510 455 510 489 539 517 550 588 530 588 565 620 700-850 Марка стали СтЗ 12Г2С 13ГС 13ГС-У 13Г1С-У 09Г2ФБ 10Г2ФБ 10Г2ФБ 03Г1Б 08Г2ФБ 08Г2БТ Листовой прокат обычной прочности (Mild Steel) для холодного деформирования (Flat Products for cold forming, обозначения по DIN EN 10027-1) D плоский прокат для холодного деформирования С холоднокатаный D горячекатаный ## условный номер D для покрытия погружением в расплав ED для прямого эмалирования EK для обычного эмалирования Н для изготовления полых профилей Т для изготовления труб +А алюминивое покрытие +Z цинковое покрытие +ZA алюмоцинковое покрытие +ZF железноцинковое покрытие EN 10130 Холоднокатаный плоский прокат из мягких сталей для холодного деформирования. Технические условия поставки Класс Содержание элементов (не более), % Марка штампуепроката мости C Mn P Ti S DC01 DC03 DC04 DC05 DC06 DC07 CQ DQ DDQ EDDQ SDDQ UDDQ 0,12 0,10 0,08 0,06 0,02 0,01 0,60 0,45 0,40 0,35 0,25 0,20 0,045 0,035 0,030 0,025 0,020 0,020 0,045 0,035 0,030 0,025 0,020 0,020 0,3 0,2 02, МПа в, 𝐴80 , % МПа 140-230 270-410 140-240 270-370 140-210 270-330 140-180 270-330 120-170 270-330 100-150 250-310 𝑟 𝑛 не менее 28 34 38 40 41 44 1,3 1,6 1,9 2,1 2,5 0,10 0,20 0,22 0,23 ▪ CQ (Commercial Quality) сталь коммерческого качества (08пс, ВГ)* ▪ DQ (Drawing Quality) сталь для вытяжки (08пс, СВ)* ▪ DDQ (Deep Drawing Quality) сталь для глубокой вытяжки (08Ю, ОСВ)* ▪ EDDQ (Extra Deep Drawing Quality) сталь для особоглубокой вытяжки (08Ю, ВОСВ)* ▪ SDDQ (Super Deep Drawing Quality) и UDDQ (Ultra Deep Drawing Quality) особонизкоуглеродистые ферритные стали (IF Steel) с пониженным содержанием элементов внедрения (С<0,01%, N<0,007%), которое обеспечивается при выплавке и разливке стали в ККЦ, а также микролегированием Ti и Nb. В РФ производится по ТУ (006/IF-ММК; 01ЮТ-Северсталь) *ГОСТ 9045 «Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки» EN 10346 Плоская стальная продукция с непрерывным горячим покрытием. Технические условия поставки» <Марка>+<Материал покрытия><Масса покрытия> Предусмотрены марки DX51D, DX53D, DX54D, DX55D, DX56D и DX57D ▪ D - плоский (листовой) прокат для холодного деформирования ▪ X - металл может поставляться как в холоднокатаном, так и в горячекатаном состоянии. ▪ Цифры – условный номер. ▪ D - покрытие наносится способом погружения в расплав. ▪ Материал покрытия конкретизируются после символа «+» обозначениями Z (цинковое), ZF (железо-цинковое), ZA (цинковоалюминиевое), AZ (алюминиево-цинковое) или AS (алюминиевокремнистое). ▪ В завершении указывается масса покрытия, выраженная в г/м2. ПРИМЕР DX53D+Z100 прокат Mild-Steel поставляется с цинковым покрытием массой 100 г/м2 . Листовой прокат высокой прочности для холодного деформирования (High Strength Steel Flat Products for Cold Forming, обозначения DIN EN 10027-1) Н листовой прокат высокой прочности (High strength steel flat products) С холоднокатаный c нормируемым пределом текучести D Горячекатаный с нормируемым пределом текучести X горячекатаный или холоднокатаный с нормируемым пределом текучести CT холоднокатаный c нормируемым пределом пределом прочности DT горячекатаный c нормируемым пределом пределом прочности ХТ горячекатаный или холоднокатаный с нормируемым пределом прочности ### минимальный 𝑅𝑝 (𝑅02 ) или 𝑅𝑚 при наименьшей толщине, МПа B из стали с ВН-эффектом C из многофазной стали I из изотропной стали LA из низколегированной стали М после термомеханической прокатки P из стали с повышенным содержанием фосфора T из TRIP стали (Transformation Induced Plasticity) Х из двухфазной стали Y из IF-стали G упрочненный способом, выбранным изготовителем D нанесение покрытия способом погружения в расплав EN 10268 Холоднокатаный листовой прокат из стали с высоким пределом текучести для холодного деформирования. HC###Y ▪ НС - high strange cold rolled (высокопрочный холоднокатаный прокат) ▪ ### – минимальное значение предела текучести, МПа. ▪ Y – применяется высокопрочная IF-сталь (IF HS - IF High Strange Steel), упрочненная марганцем. HC###P ▪ НС - high strange cold rolled (высокопрочный холоднокатаный прокат) ▪ ### – минимальное значение предела текучести, МПа. ▪ Р – применяется высокопрочная IF-сталь (IF HS - IF High Strange Steel), упрочненная фосфором. HC###B ▪ НС - high strange cold rolled (высокопрочный холоднокатаный прокат) ▪ ### – минимальное значение предела текучести, МПа. ▪ B – применяется высокопрочная IF-сталь, упрочненная BH-эффектом (IF BH Steel) HC###LA ▪ НС – high strange cold rolled (высокопрочный холоднокатаный прокат) ▪ ### – минимальное допустимое значение предела текучести в МПа ▪ LA – применяется улучшенная низколегированная (микролегированная) сталь (HSLA - High-Strength Low-Alloy Steel) Характеристики проката по EN 20268 Условное обозначение HC180Y HC220Y HC260Y HC180P HC220P HС260P HC300P HC180B HC220B HC260B HC300B HC300LA HC340LA HC380LA HC420LA Максимальная массовая доля элемента, % С Si Mn 0,01 0,01 0,01 0,05 0,07 0,08 0,10 0,05 0,06 0,08 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 0,3 0,05 0,07 0,08 0,10 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,7 0,9 1,6 0,05 0,07 0,08 0,10 0,7 0,7 0,7 0,7 1,0 1,1 1,6 1,6 P S 0,06 0,025 0,08 0,025 0,10 0,025 0,08 0,025 0,08 0,025 0,10 0,025 0,12 0,025 0,06 0,025 0,08 0,025 0,10 0,025 0,12 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 Al Ti Nb 0,01 0,01 0,01 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,12 0,12 0,12 - - - - - - - - - - - - - - - - - 0,15 0,15 0,15 0,15 0,09 0,09 0,09 0,09 𝑅𝑝 , МПа 𝑅𝑚 , МПа 180-230 220-270 260-320 220-270 260-320 300-360 220-270 180-230 220-270 260-320 300-360 300-380 340-420 380-480 420-520 340-400 350-420 380-440 320-400 360-440 400-480 320-400 300-360 320-400 360-440 400-480 380-480 410-510 440-560 470-590 𝐴80 не менее, % 36 34 32 32 29 26 32 35 35 35 35 23 21 19 17 𝑟 𝑛 не менее 1,7 1,6 1,4 1,3 0,19 0,18 0,17 0,16 - - 1,3 34 32 29 26 0,16 1,6 1,5 1,6 1,5 - - - - - - - - Конструкционный прокат для металлических конструкций (Structural Steel, обозначения по DIN EN 10027-1) S конструкционный прокат для металлоконструкций (Structural Steel) ### минимальный предел текучести при наименьшей толщине, МПа J работа разрушения не менее 27 Дж K работа разрушения не менее 40 Дж L работа разрушения не менее 60 Дж R температура испытаний 20 °С 0 температура испытаний 0 °С 2 температура испытаний -20 °С … … A свойства обеспечиваются дисперсионным упрочнением M термомеханической прокаткой N нормализацией или нормализационной прокаткой Q закалкой с отпуском G способом, выбранным изготовителем C специально для холодного деформирования D для нанесения покрытия погружением в расплав E для эмалирования L для использования при низких температурах W для изделий, стойких к атмосферной коррозии Конструкционный прокат для машиностроения (Steels for engineering, обозначения DIN EN 10027-1) Е конструкционный прокат для машиностроения (Steels for engineering) ### минимальный предела текучести при наименьшей толщине, МПа J работа разрушения не менее 27 Дж K работа разрушения не менее 40 Дж L работа разрушения не менее 60 Дж R температура испытаний 20 °С 0 температура испытаний 0 °С 2 температура испытаний -20 °С 3 температура испытаний -30 °С 4 температура испытаний -40 °С 5 температура испытаний -50 °С 6 температура испытаний -60 °С A свойства обеспечиваются дисперсионным упрочнением M термомеханической прокаткой N нормализацией или нормализационной прокаткой Q закалкой с отпуском G способом, выбранным изготовителем C специально для холодного деформирования D для нанесения покрытия погружением в расплав L для использования при низких температурах DIN EN 10025-2 Горячекатаный прокат из конструкционной стали. Технические условия поставки для нелегированных конструкционных сталей Класс качества проката Массовая доля элементов, % (не более) С Si Mn S235JR, S235J0, S235J2 0,19 - 0,23 - 1,5 S275JR, S275J0, S275J2 0,21 - 0,25 - 1,6 S355JR, S355J0, S355J2, S355K2 0,23 – 0,27 0,6 1,7 S450J0 (только сортовой прокат) 0,23 - 0,24 0,6 - - Е295, E295GC, Е335, Е360 P S N 0,0350,045 0,0350,045 0,014 1,8 0,040 0,040 0,027 - 0,055 0,055 0,014 Поставляется толщиной от 3,0 до 250 мм. Применительно к листопрокатной продукции это горячекатаный толстолистовой прокат, аналогичный поставляемому по ГОСТ 19281. S275J2 – горячекатаный прокат для строительных конструкций с пределом текучести не менее 275 МПа в толщине до 16 мм, для которого работа разрушения при температуре -20 °С составляет не менее 27 Дж. E295GC – горячекатаный прокат для машиностроения с пределом текучести не менее 295 МПа в толщине до 16 мм, предназначеный для переработки холодным деформированием. Способ обеспечения свойств выбирается изготовителем. EN 101492 Горячекатаная продукция, изготовленная из сталей с высоким пределом текучести для холодного деформирования S315MC, S355MC, S420MC, S460MC, S500MC, S550MC, S600MC, S650MC, S700MC, S900MC, S960MC, S260NC, S315NC, S355NC, S420NC ▪ Горячекатаный листовой прокат толщиной от 1,5 до 20 мм. ▪ Применяется сталь с химическим составом (не более,%): 0,12-0,20 С; 1,2-2,2 Mn; 0,5-0,6 Si, 0,025 P; 0,010-0,020 S; 0,015 Al; 0,09 Nb; 0,10-0,20 V; 0,15 Ti и при этом Nb+V+Ti < 0,22. ▪ Для обеспечения классов прочности 600-960 допускается применять до 0,5-1,0 % Mo и до 0,005 % B. Сталь указанного химического состава – низколегированная сталь, обладающая улучшенным комплексом механических свойств и (или) более высокой стойкостью против атмосферной коррозии за счет микролегирования (Nb, V, Ti, Mo, B). Такую сталь относят к типу HSLA (High-Strength Low-Alloy Steel) и часто называют микролегированной. S450МС – горячекатаный прокат для строительных конструкций с пределом текучести не менее 450 МПа, произведенный термомеханической прокаткой и предназначеный для переработки в готовые изделия методами холодного деформирования S420NС – горячекатаный прокат для строительных конструкций с пределом текучести не менее 420 МПа, поставляемый в нормализованном состоянии и предназначеный для переработки в готовые изделия методами холодного деформирования DIN EN 10326 Лента и листы из конструкционных сталей с покрытием, полученным непрерывным способом погружением в расплав. Технические условия поставки S###GD ▪ S – прокат из конструкционной стали (Structural Steel) ▪ ### – минимальный предел текучести, МПа ▪ G – способ обеспечения заданного качества в соответствии с EN 10027-1 ▪ D – с покрытием, нанесенным методом погружения в расплав Листовой прокат толщиной 0,35-3,0 мм из стали с химическим составом (не более, %): 0,2 С; 0,6 Si; 1,7 Mn; 0,1 P; 0,045 S. По существу это традиционная малоуглеродистая сталь. В зависимости от содержания Si и Mn, может быть аналогом как стали малоуглеродистой конструкционной обыкновенного качества (напр. Ст3сп; Ст3Гсп по ГОСТ 380), так и малоуглеродистой стали повышенной прочности (10ГС; 13ГС; 17ГС по ГОСТ 19281). Прокат допускается производить как в горячекатаном, так и в холоднокатаном состояниях. Марка Покрытие не менее S220GD S250GD S280GD S320GD S350GD S550GD +Z, +ZF, +ZA, +AZ +Z, +ZF, +ZA, +AZ, +AS +Z, +ZF, +ZA, +AZ СМЫСЛ ОБОЗНАЧЕНИЙ ТИПОВ ПОКРЫТИЯ 𝑅𝑝02 , 𝑅𝑚 , 𝐴80 , МПа МПа % 220 250 280 320 350 550 300 330 360 390 420 560 20 19 18 17 16 — Z Цинковое ZF Железо-цинковое ZA Цинково-алюминиевое AZ Алюминиево-цинковое AS Алюминиево-кремнистое EN 10338 Горячекатаный и холоднокатаный прокат без покрытия из мультифазных сталей для холодного деформирования HCT###X (HDT###X) ▪ H – высокопрочная сталь, ▪ CT или DT – холоднокатаная (С) или горячекатаная (D) продукция ▪ ### – минимальный предел прочности, МПа ▪ Х – из двухфазной стали (Dual Phase Steel - DP) HCT###Т ▪ H – высокопрочная сталь, ▪ CT – холоднокатаная продукция ▪ ### – минимальный предел прочности, МПа ▪ Т – из TRIP-стали (Transformation-Induced Plasticity - TRIP). HCT###C ▪ H – высокопрочная сталь, ▪ CT – холоднокатаная продукция ▪ ### – минимальный предел прочности, МПа ▪ C – из многофазной стали (Complex Phase Steel - CP). 1.6 Схемы процессов производства некоторых видов листового проката Обобщенная технологическая схема производства крупногабаритных листов СЛЯБ (СЛИТОК) ПРАВКА ГОРЯЧАЯ ОХЛАЖДЕНИЕ ЗАМЕДЛЕННОЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ НА ВОЗДУХЕ РЕЗКА, ОТБОР ПРОБ, КОНТРОЛЬ ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КЛЕЙМЕНИЕ, МАРКИРОВКА ПРАВКА ХОЛОДНАЯ ОСМОТР, ЗАЧИСТКА, СОРТИРОВКА РЕВЕРСИВНАЯ ПРОКАТКА ПРАВКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТРАДИЦИОННАЯ на от 4-6 до 50-60 мм, ширина от 2300 до 4800 мм и длина до 24 м. В относительно небольших количествах производят также плиты толщиной 60-200 мм и шириной 3000-5000 мм. НАГРЕВ НОРМАЛИЗУЮЩАЯ крупногабаритных листовДляхарактерны толщи- ПОДГОТОВКА ЗАГОТОВКИ К ПРОКАТКЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ Крупногабаритные (толстые) листы применяют для изготовления труб большого диаметра и крупногабаритных конструкций – мостовых пролетов; котлов и сосудов, работающих под давлением; резервуаров для хранения нефти и продуктов ее переработки; корпусов судов и т. п. ОХЛАЖДЕНИЕ УСКОРЕННОЕ КРУПНОГАБАРИТНЫЕ ЛИСТЫ Обобщенная технологическая схема производства широкополосной горячекатаной стали В практике листопрокатного производства широкополосной горячекатаной сталью называют прокат, толщиной от 0,8–1,2 до 16–25 мм и шириной до 2350 мм, произведенный горячей прокаткой со смоткой в рулон. СЛЯБ ЗАЧИСТКА НАГРЕВ ЧЕРНОВАЯ ПРОКАТКА ПЕРЕДАЧА РАСКАТА ЧИСТОВАЯ ПРОКАТКА РЕЗКА ПОПЕРЕЧНАЯ РЕЗКА ПРОДОЛЬНАЯ ОХЛАЖДЕНИЕ НА СКЛАДЕ СМОТКА РЕГУЛИРУЕМОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ЛИСТЫ ЛЕНТЫ ПОЛОСЫ ОТГРУЗКА В общем объеме выпуска горячекатаной листовой стали доля данной продукции составляет до 70%, причем около 60% из этого количества используется в дальнейшем в качестве заготовки (подката) при производстве холоднокатаной листовой стали. Остальная часть (как в виде полос, так и в виде листов) применяется в машиностроении, судостроении, для изготовления сварных труб, гнутых профилей и т. д. Основное преимущество производства горячекатаной листовой стали из широких полос – значительная экономия металла и снижение затрат. Так, для листов толщиной 5–16 мм, получаемых из широкополосной горячекатаной стали, затраты по переделу на 25–28% ниже, чем при производстве на ТЛС. Схема производства конструкционной холоднокатаной стали без покрытия ПОДКАТ УДАЛЕНИЕ ОКАЛИНЫ Прокат, поставляемый в виде полос, имеет толщину 0,35-3,0 мм при ширине 500-2300 мм. При поставке в листах толщина 0,35-5,0; ширина 500-2300 и длина 1000-4500 мм. Требования к геометрии - ГОСТ 19904. Основные стандарты технических требований: ГОСТ 16523 и ГОСТ 9045. Важнейшим показателем качества является категория вытяжки: нормальная (Н), глубокая (Г), весьма глубокая (ВГ), сложная (СВ), особо сложная (ОСВ), весьма особо сложная (ВОСВ) ПРОКАТКА НА КОНЕЧНУЮ ТОЛЩИНУ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫЙ ОТЖИГ РЕЗКА ПРОДОЛЬНАЯ РЕЗКА ПОПЕРЕЧНАЯ ЛЕНТЫ ЛИСТЫ УПАКОВКА, ОТГРУЗКА ДРЕССИРОВКА ПОЛОСЫ Схема производства холоднокатаного горячеоцинкованного проката Подкат АГРЕГАТ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ (АНГЦ) НЕПРЕРЫВНЫЙ АГРЕГАТ ЦИНКОВАНИЯ По ГОСТ 14918 горячеоцинкованная сталь выпускается в виде УДАЛЕНИЕ ПОДГОТОВКА РЕКРИСТАЛЛИЗАНАНЕСЕНИЕ ОКАЛИНЫ ПОЛОСЫ ЦИОННЫЙ ОТЖИГ ПОКРЫТИЯ листов и рулонов толщиной 0,5-2,5 при ширине 710-1800 мм. В качестве основы применяются только холоднокатаные полосы. ПРОКАТКА РЕЗКА ОТДЕЛКА НА КОНЕЧНУЮ Поэтому геометрические параметПОПЕРЕЧНАЯ ПОКРЫТИЯ ТОЛЩИНУ ры готовой продукции регламентируются ссылкой на ГОСТ 19904. Классы качества: общего назна- Стальная основа Листы Полосы чения (ОН); под окраску (ПК); для холодного профилирования (ХП); УПАКОВКА, ОТГРУЗКА для холодной штамповки (ХШ). В ГОСТ Р 52246 предусмотрена поставка листов, рулонов и лент шириной 700-1800, 500-1800 и 100-500 мм соответственно. Во всех случаях толщина 0,3-4,5 мм, включая толщину покрытия. Допускается, что покрытие может наноситься как на холоднокатаные, так и на горячекатаные полосы. Номинальные размеры регламентируются ссылками на ГОСТ 19904 и ГОСТ 19903. Однако нормы точности и допустимые дефекты формы устанавливаются непосредственно в ГОСТ Р 52246. Классы качества: для изготовления плоских изделий и плоских изделий методом изгиба (01); для изготовления посудохозяйственных изделий, изделий методом изгиба и соединением в замок (02); для изготовления штампованных изделий весьма глубокой вытяжки и сложных профилей (03); для изготовления штампованных изделий сложной вытяжки (04); для изготовления штампованных изделий особо сложной вытяжки (05); для изготовления штампованных изделий весьма особо сложной вытяжки (06); для изготовления профилированных изделий (220, 250, 280, 320 и 350). Схема производства жести однократной прокатки в ПАО «ММК» Жесть – холоднокатанная листовая сталь толщиной от 0,14 до 0,36 мм с оловянным покрытием. Требования к жести установлены в ГОСТ 13345-85 и ГОСТ Р 522042004. По способу производства: жесть черная (Ч, без покрытия), электролитического (Э) и горячего (Г) лужения. Марки: ЖК (жесть консервная) и ЖР (жесть разная). Виды продукции – листы (карточки) и рулоны. В ГОСТ Р 52204 по способу прокатки различают жесть однократной (Т) и двукратной (ДП) прокатки, а по способу отжига – отожженную в колпаковых печах (КП) и непрерывного отжига (НО). В ГОСТ 13345 классы качества установлены в зависимости от твердости по Роквеллу (А1, А2, В, С и Д) с ограничениями глубины лунки при испытаниях по Эриксену. В ГОСТ Р 52204 глубина сферической лунки не регламентируется. Для жести однократной прокатки установлены классы твердости Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6 и Т7 с ограничениями по пределу текучести, временному сопротивлению и относительному удлинению. Для жести двукратной прокатки установлены классы прочности (по пределу текучести) ДП520, ДП550, ДП580, ДП620 и ДП690 без ограничений на твердость. Список литературы 1. Definitions of Common Steel Products in accordance with the European standards EN 10079 // https://www.vanillasteel.com/post/definitions 2. ГОСТ 19903—2015. Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. – М.: Стандартинформ, 2016. – 15 с. // https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293755/4293755668.pdf 3. BS EN 10029:2010. Hot-rolled steel plates 3 mm thick or above - Tolerances on dimensions and shape // https://www.energomsw.ru/images/EN-10029-2010.pdf 4. EN 10051. Continuously hot-rolled strip and plate/sheet cut from wide strip of non-alloy and alloy steels - Tolerances on dimensions and shape // https://www.sis.se/api/ document/preview/76080/ 5. ГОСТ 19904-90. Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент. – М.: Издательство стандартов, 1991. – 7 с. // https://meganorm.ru/Data2/1/4294852/4294852654.pdf 6. EN 10131. Cold rolled uncoated and zinc or zinc-nickel electrolytically coated low carbon and high yield strength steel flat products for cold forming - Tolerances on dimensions and shape // https://ru.scribd.com/document/408877282/Tolerancias-dimen-EN-10131-pdf 7. Коновалов, Ю.В. Справочник прокатчика. Кн. 1. Производство горячекатанных листов и полос / Ю.В. Коновалов. – М.: Теплотехник, 2008. – 640 с. 8. Коновалов, Ю.В. Справочник прокатчика. Кн. 2. Производство холоднокатаных листов и полос / Ю.В. Коновалов. – М.: Теплотехник, 2008. – 608 с. 9. Гарбер, Э. А. Производство холоднокатаных полос и листов / Э. А. Гарбер. - Москва : Теплотехник, 2007-367 с. 10. ГОСТ 21014-2022. Металлопродукция из стали и сплавов. Дефекты поверхности. Термины и определения // https://npalib.ru/2022/03/31/gost-21014-2022-id304607/p7/ 11. Румянцев М.И., Локотунина Н.М., Моллер А.Б. Обработка металлов давлением и характеристики качества продукции: Учебное пособие. - Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2013. - 270 с.