Конструкционная сталь и сталь общего назначения

Плиты в основном используются в строительстве, мостостроении, а также для изготовления стальных конструкций общего назначения. Высокий спрос в этом сегменте пользуется углеродистый и низколегированный прокат с хорошей свариваемостью, высокой прочностью, пластичностью и трещиностойкостью. Для некоторых применений конструкционный стальной прокат должен обладать улучшенной атмосферной коррозионной стойкостью.

Классификация и свойства конструкционных сталей

Стальные конструкционные листы, предназначенные для строительства, строительства мостов и других стальных конструкций, производятся в соответствии с международными и национальными стандартами, наиболее распространенными из которых являются:

Европейский стандарт EN 10025 и его украинский аналог ДСТУ EN 10025 «Горячекатаный прокат конструкционных сталей» (шесть частей), определяющие технические условия поставки горячекатаной нелегированной, нормализованной, термомеханически прокатанной и закаленной стали, а также стали с повышенной атмосферной коррозионной стойкостью

Стандарты США ASTM A36/A36M, ASME A36/A36M, ASTM A283/A283M, ASME A283/A283M, ASTM A514/A514M, ASME A514/A514M, ASTM A572/A572M, ASME A572/A572M, ASTM A573/A573M, ASTM A633/A633M, ASTM A709/A709M, ASTM A830/A830M и др., которые описывают технические условия на прокат из стандартных, среднепрочных и высокопрочных углеродистых, низколегированных и легированных конструкционных сталей

Канадский стандарт CSA-G 40.21 для конструкционных сталей

Японские стандарты JIS G 3101, JIS G 3106 на стальной прокат для общих конструкций, в том числе сварных конструкций

Стандарты Украины и стран СНГ ДСТУ 8803/ГОСТ 14637, ГОСТ 1577, ДСТУ 8541/ГОСТ 19281, ДСТУ 8539/ГОСТ 27772, ДСТУ 7806/ГОСТ 4543, ДСТУ 8817/ГОСТ 6713, ТУ 14-1-4083-86, ТУ 5.961-11650-97, а также другие стандарты и правила по техническим условиям на конструкционный прокат

Применение конструкционной стали и стали общего назначения

Стальные конструкционные листы, предназначенные для изготовления металлоконструкций:

Сварные двутавровые балки, колонны и другие несущие профили, изготовленные путем резки и обработки стальных листов

Настилы зданий и элементы пролетного строения мостов, высот и галерей

Трубы среднего и большого диаметра, которые могут использоваться как для инженерных коммуникаций (трубопроводы, дымовые трубы, кабели и т.д.), так и в качестве опор для конструкций и мостов

Стальные конструкционные листы повышенной прочности и высокой прочности позволяют изготавливать более напряженные стальные конструкции или снизить общую металлоемкость по проекту за счет уменьшения размера сечения стержней из высокопрочной стали по сравнению с традиционным материалом с той же прочностью на сжатие. Использование термомеханически катаных или закаленных стальных листов для сварных колонн современных высотных зданий может обеспечить 20-30% экономии стального проката.

Производство стальных конструкций различного назначения

Производство конструкционных и стальных листов общего назначения

Конструкционные листы в основном производятся на реверсивных станах горячей прокатки (в том числе путем резки горячекатаных рулонов на листы). Непрерывнолитые или горячекатаные слябы используются в качестве сырья для производства толстого листа. Листы изготавливаются методом обычной горячей прокатки или с использованием специальных процессов термической деформации и термообработки готовых изделий. Основные типы процессов металлообработки листового проката, используемых в строительстве и общем применении, включают:

Горячая прокатка - это процесс металлообработки, при котором металл деформируется при высокой температуре, а затем охлаждается воздухом. Температура прокатки и финишная температура прокатки находятся в диапазоне температур рекристаллизации аустенита, выходящих за рамки типичной нормализующей температуры.

Отжиг - это процесс термической обработки вне прокатной линии, который включает в себя нагрев стали до температуры выше фазового превращения, а затем удержание и охлаждение ее на медленной скорости вместе с печью. При отжиге сталь приобретает более высокую пластичность и меньшую твердость. Существуют различные виды отжига, а именно частичный, полный, низкотемпературный, диффузионный и рекристаллизационный отжиг. Если после нагрева материал охлаждается на воздухе, а не в печи, то такой процесс называется нормализацией. Этот вид термической обработки повышает прочность стали по сравнению с отожженной сталью.

Нормализация прокатки – это процесс деформации стали при высокой температуре, когда происходит полная деформация при нормализующей температуре с полной рекристаллизацией аустенита.

Закалка и отпуск - это процесс термической обработки для повышения прочности стали. Закалка предполагает нагрев до заданной температуры (свыше Ас₃), выдержка и охлаждение с высокой скоростью с использованием различных сред (вода, масло, эфиры и т.д.) Для снятия внутренних напряжений после закалки прокат подвергается отпуску при температуре, которая регулируется в зависимости от требуемых свойств.

Процесс термомеханического контроля (TMCP) - это метод, обеспечивающий жесткий контроль температуры и деформации во время горячей деформации на прокатном стане. Никакие другие процессы обработки не могут дать таких свойств, как ТМКП.