Сталь — один из самых распространенных сплавов промышленного назначения, главными компонентами которого являются железо и углерод. В качестве легирующих добавок используют другие металлы в различном процентном соотношении. В зависимости от вида и процентного соотношения компонентов получают стали с самыми разными характеристиками — конструкционные, инструментальные, режущие, нержавеющие и т.д.
Металлургические заводы поставляют сталь в виде готового проката, слитков, или полуфабрикатов в виде листов, полос и прутка. Стальная полоса — вид проката, который используется в разных отраслях промышленности, как в виде готового изделия, так и виде заготовки для изготовления различных деталей.
По определениям «полоса» подразумевается прокат прямоугольного сечения, у которого толщина значительно меньше ширины. Стандартная полоса производится в ширине 11 – 200 мм и толщине 4 – 80 мм. Соотношение сторон прямоугольника должно соответствовать требованиям ГОСТ 103-2006.
Профиль проката сплошной, то есть, в объеме материала не предусмотрено пустот и соединительных швов. Для производства полосы используются разные марки стали:
Полоса из разных марок стали при одинаковых размерах отличается техническими характеристиками в очень широких пределах, что определяет и разные сферы применения. Практически для каждого из видов проката разработан собственный ГОСТ. Наиболее распространенные стандарты:
Производители стального проката пользуются еще рядом ГОСТ и ТУ, часть из которых коррелируют с международными стандартами по видам используемых парок стали, размерам и назначению.
В продажу прокат поступает в разном виде: отрезки мерной и кратной мерной длине, немерной длине и нестандартных отрезках (как правило, б/у, неликвид, или остатки производства). При покупке оптовых партий прокат одного вида и размера измеряется тоннами. Для определения длины полосы в одной тонне используются стандартные таблицы соотношения веса и размера. Отклонение при расчетах не превышает 2 – 3%. Стандартная мерная длина полосы не превышает 12 м, а изготовленной из отдельных марок стали, например, легированных, 6 м.
В металлургической отрасли используются два стандарта категорий точности:
Нормативы прописывают допустимые отклонения от ширины и высоты проката по всей длине полосы, точность углов и параллельность плоскостей.
Вторая важная характеристика — серповидность. Под этим термином подразумевают искривление изделия по длине, рассчитанное на 1 погонный метр. По этому признаку прокат подразделяется на два класса — 1 и 2. Полоса первого класса отличается серповидностью не более 0,2 % от длины, а второго — до 0,5% искривления. Методику измерения серповидности и применяемые при этом инструменты описывает ГОСТ 26877-91.
Стальные изделия в виде полосы производятся двумя способами — горячей и холодной прокаткой. В результате получается продукция, отличающаяся по ряду показателей.
Металлургическое оборудование для выпуска этого рода продукции отличается большой длиной. На специальных рамах (рольгангах) установлены ролики разного диаметра, через которые последовательно проходит раскаленная заготовка. Степень нагрева зависит от марки стали — температура соответствует уровню рекристаллизации материала.
В процессе продвижения вдоль прокатного стана заготовка утоньшается, увеличиваясь при этом по длине. На последних парах роликов толщина полосы достигает заданной. Затем продукт поступает в зону охлаждения. Диапазон размеров горячекатаной полосы — 11 – 560 мм по ширине и 4 – 60 мм по толщине.
Технология изготовления полосы отличается только тем, что сталь перед подачей на прокатный стан не нагревается. Учитывая тот факт, что для деформации холодного металла требуется большая сила, то количество роликов увеличено, а их диаметр уменьшается с меньшим шагом.
Главные преимущества холодной прокатки состоят в том, что кристаллическая решетка стали деформируется меньше. Это приводит к тому, что прочность и коррозионная стойкость сохраняются на уровне, характерном для стандартной марки стали. Поверхность полосы при холодной деформации повреждается меньше. В итоге — получается прокат с более высокими показателями механических и физических характеристик.
Прокат в виде полосы востребован благодаря технологичности использования при производстве различных конструкций и изделий, в машиностроении и строительстве. Полоса из инструментальной и режущей стали применяется для нарезки заготовок при производстве:
Полоса из низколегированной углеродистой стали служит заготовкой для производства гнутой и сварной профильной трубы квадратного и прямоугольного сечения, профилей разной конфигурации:
Особый вид применения стальной полосы — производство спиральношовных труб. Для этой цели используется металлопрокат со специальными свойствами из марок стали, отличающихся высокой гибкостью, отличной свариваемостью и антикоррозийными свойствами.
Полоса из твердых инструментальных марок стали служит полуфабрикатом для изготовления гаек обычного шестигранного и квадратного профиля, шайб, амортизирующих прокладок. В строительстве стальная полоса применяется для производства промышленным способом и изготовления на месте крепежных элементов для деревянного зодчества, навесных фасадов, крыш, кровель, водосточных систем.
Легкость обработки стальной полосы определяет востребованность материала в ландшафтном дизайне и строительстве оград, заборов, ворот, систем ограничения доступа. Большинство марок стали, использующихся для производства полосы обладают высоким уровнем адгезии к антикоррозионным покрытиям. Кроме оцинковки, прокат можно грунтовать, красить, покрывать полимерной защитой.
В энергетике стальная полоса применяется для монтажа токопроводящих шин, контуров заземления, молниеотводов. Легкость обработки проката, особенно в плане изгибания и кручения, позволяет использование для создания кованых и имитирующих кованые изделиях, как несущие и вспомогательные элементы каркасов навесов, теплиц, гаражей, сараев.
Если сравнивать стальную полосу с другими видами проката, то она отличается наиболее высоким коэффициентом пригодности к использованию при минимальной предварительной подготовке. При выборе материала для изготовления конкретной конструкции, или производства партии деталей с заданными характеристиками, необходимо удостовериться, что марка металла, из которого изготовлена полоса, соответствует техническому заданию проекта. При покупке проката по весу, проверьте по справочнику соотношение массы и длины полосы определенного артикула. Хотя диапазон плотности разных марок стали небольшой — 7760 – 8700 кг/м3, длина полосы одного сечения из разных материалов может отличаться на 8 – 12%. Во многих случаях — это ощутимая разница.