Обработка металлических листов нужна для многих отраслей промышленности. Одним из этапов обработки становится продольный раскрой листа на полосы или штрипсы необходимой ширины. Для эффективного раскроя применяют оборудование — металлорежущие станки. Успех обработки на таких станках зависит от исходного материала — конструкционной стали. У каждой марки есть комплекс свойств, определяющий область их применения. В статье речь пойдет о том, какие марки подходят для раскроя на станках продольной резки, почему нужно уметь читать маркировку.
Что такое конструкционная сталь
Конструкционные стали — это сплавы железа с углеродом и другими химическими элементами. Они обладают комплексом механических, технологических свойств, позволяющих использовать их в производстве деталей машин, механизмов, стройматериалов, работающих в условиях высоких нагрузок.
Горячекатанный нержавеющий пруток
Основной параметр конструкционных сплавов — содержание в них углерода. По этому признаку различают низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые стали. С повышением процентного содержания углерода возрастает прочность, твердость. Есть обратная сторона медали. Снижается пластичность, вязкость. Кроме углерода, металлурги вводят в состав легирующие элементы:
- хром;
- никель;
- кремний;
- марганец.
Легирование улучшает или придает металлу дополнительные свойства: прочность, пластичность, устойчивость к развитию коррозии.
Виды марок сплавов
Есть две большие группы марок "сырья" для производства готовых изделий. У каждого вида свои свойства, сферы применения.
Углеродистые стали
Типы материалов:
- Низкоуглеродистые конструкционные стали содержат менее 0,25 % углерода. Они отличаются хорошей свариваемостью, пластичностью, вязкостью. Минус — невысокие показатели прочности. Сплавы используют для изготовления сварных металлоконструкций, корпусных деталей машин, строительных элементов.
- Среднеуглеродистые сплавы (0,25-0,6 % углерода) применяют в машиностроении. Все из-за более высокой, по сравнению с низкоуглеродистыми аналогами, прочности. Их используют для производства болтов, валов, шестерен, других деталей.
- Высокоуглеродистые стали (0,6-1,7 % углерода) обладают максимальной твердостью и прочностью среди металлов. Их применяют там, где нужна высокая износостойкость: для изготовления рессор, пружин, режущего, штампового инструмента. Высокое содержание углерода делает эти металлы хрупкими, неподходящими для сварки.
Много углерода — плохо. Мало — тоже не очень хорошо. Поэтому важен баланс.
Легированные стали
Легированные металлы, кроме железа и углерода, содержат химические элементы, что придает им устойчивость к деформации, разрушению. Типичный пример — хромированный сплав прочный, он почти не ржавеет. Никель дает вязкость, пластичность.
К легированным относятся инструментальные, подшипниковые, нержавеющие и другие металлы со специальными свойствами. Их применяют там, где требуются высокие показатели прочности.
Пример — 40Х13 это легированный хромистый металл повышенной прочности. Из него производят детали, работающие в условиях агрессивных сред, циклических нагрузок. А сплав 12Х18Н10А обладает одновременно устойчивостью к коррозии, достаточной для конструкционного материала прочностью.
Легирование расширяет диапазон эксплуатационных свойств, областей применения конструкционных сплавов по сравнению с углеродистыми аналогами.
Какие химические элементы ухудшают свойства
Кроме полезных легирующих элементов, в конструкционном сплаве встречаются вредные примеси, ухудшающие его свойства. К таким элементам относятся:
- фосфор — делает структуру хрупкой, склонной к растрескиванию при обработке;
- сера — плохо влияет на пластичность, свариваемость, коррозионную стойкость;
- водород — также повышает хрупкость металла, делает его подверженным растрескиванию;
- азот и кислород — снижают пластичность, вязкость материала, ухудшают его физико-механические характеристики.
Чем выше содержание этих примесей в металле, тем хуже его качество и пригодность для производства прочных деталей. Поэтому существуют жесткие ограничения на допустимое количество вредных элементов в марках сплавов. Эти ограничения отражены в ГОСТ — государственных стандартах.
Маркировка конструкционной стали
Маркировка стали
Маркировка — условное цифробуквенное обозначение, несущее информацию о химическом составе, свойствах и качестве марки сплава. Расшифровка маркировки позволяет определить основные характеристики:
- содержание основных легирующих элементов — углерода, хрома, никеля;
- наличие, процентное содержание вредных примесей (серы и фосфора);
- качество, соответствие стандартам (обозначается как Ст, Сталь, А, Ш).
Примеры маркировки:
- 14Ст — низкоуглеродистый сплав с 0,14 % содержанием углерода.
- 20Х13А — легированный хромистый металл, содержащий 0,2 % углерода и 13 % хрома.
- 08Х1Н2Ст — сплав с 0,08 % углерода, повышенным содержанием фосфора.
Зная расшифровку марки металла, можно понять, в какой отрасли его лучше использовать.
Сферы применения
Конструкционные металлы находят применение практически во всех областях машиностроения, строительства:
- Машиностроение и автомобилестроение — углеродистые и легированные сплавы используют для производства деталей двигателей, трансмиссий, ходовых частей, несущих систем, кузовных элементов.
- Строительная отрасль — прокат из углеродистого сплава применяют в строительных, мостовых металлоконструкциях, трубопроводах.
- Вагоностроение — применяются прочные, износостойкие легированные сплавы для несущих шасси, деталей вагонов.
- Судостроение — корпуса судов изготавливают из коррозионно-стойких марок легированного металла.
Можно подобрать марку стали с оптимальным комплексом характеристик для применения в любой отрасли промышленности.
Станок продольной резки
Станок для резки стали СПР-10-125
Станок продольной резки предназначен для раскроя рулонной стали, листового металла на полосы или штрипсы заданной ширины путем продольного резания. Основные технические характеристики станков:
- максимальная ширина листа — до 1250 мм;
- максимальная толщина листа — 0,7 мм;
- минимальная толщина листа — 0,4 мм;
- мощность электродвигателя — 1,1 кВт;
- количество ножей — 10 шт.;
- напряжение — 380 В.
Принцип работы заключается в протягивании листа металла между пакетом дисковых ножей, вращающихся с большой скоростью, которые производят продольный раскрой листа на полосы заданной ширины. Станки продольной резки применяют в металлообрабатывающей промышленности для раскроя листового проката перед штамповкой или гибкой заготовок. Поставкой оборудования занимается компания "Профисталь".
Популярные категории:
