Високоміцний сталевий прокат – це металопродукція, яка при поставці має межу плинності понад 300 МПа, межа міцності – до 2500 МПа. Високоміцна листова сталь все ширше застосовується в різних галузях промисловості завдяки зниженню металоємності, збільшення терміну служби виробів, зменшення виробничих і експлуатаційних витрат в порівнянні з продукцією з традиційних марок сталі. Характеристики міцності металу досягаються шляхом використання різних систем легування сталі, спеціальних режимів гарячої прокатки (таких, як контрольована прокатка, або нормалізуюча, чи термомеханічний процес), а також термічною обробкою (загартування з відпуском, нормалізація). Крім високої міцності, високоміцна сталь має підвищену ударну в'язкість (в т.ч. при негативних температурах), хорошу пластичність і зварюваність.
Найбільш затребуваний в даному сегменті – високоміцний прокат після загартування з відпуском (Q&T – quenched and tempered) і після термомеханічної прокатки (ТМСР – Thermomechanical controlled process).
Сфери застосування
Застосування високоміцної сталі
Використання високоміцної загартованої сталі підвищеної зносостійкості при виготовленні та ремонті металоконструкцій і деталей машин має ряд переваг:
-
Зниження ваги виробів і конструкцій при збереженні характеристик міцності
-
Збільшення корисної вантажопідйомності
-
Зниження витрат на транспортування, складання, встановлення
-
Зниження витрат на ремонт, технічне обслуговування
-
Поєднання зносостійкості, тріщиностійкості і деформаційної стійкості
Завдяки таким особливостям, високоміцна сталь в стані поставки після загартування і відпуску має широке застосування у важкому машинобудуванні, будівництві та інших секторах. Понад 70% виробленого загартованого товстого листа споживається при виготовленні важкої наземної, підземної і вантажопідйомної техніки.
Галузь застосування високоміцної сталі після загартування з відпуском |
Приклади використання |
Виробництво важкої наземної техніки |
Ковші екскаваторів та інше навісне обладнання Кузови самоскидів Згладжуююча плита асфальтоукладача Ножі грейдера |
Виготовлення підземної техніки |
Сполучні деталі конвеєрів Посилення несучих частин конструкцій гірських машин Навісне обладнання гірської техніки |
Виробництво вантажопідйомної техніки |
Грейфери портових кранів Несучі частини мостових кранів Кранові стріли та ін. |
Гірничодобувна промисловість |
Приймальні бункери і грохоти Буферні ємності та вібраційні живильники Конусні дробарки |
Важке і загальне машинобудування |
Зношувані вузли обладнання бетонних заводів Пластини для бетонозмішалок, ємності для завантаження гравію Обшивка вагонів залізнодорожнього транспорту, ковшів і кузовів колісної техніки Зношуючі деталі машин і механізмів |
Будівництво |
Несучі частини офшорних (морських) платформ Елементи веж вітрогенераторів Елементи мостів і естакад |
Ремонт, дистрибуція |
Відновлювальний ремонт окремих зношуючих вузлів вищенаведеного обладнання у кінцевого споживача або на спеціалізованих ремонтних підприємствах |
За рахунок використання високоміцної загартованої сталі, значно подовжується термін експлуатації обладнання та машин, знижується частота заміни і ремонту техніки, мінімізуються простої.
Переваги використання термомеханічно зміцненого прокату базуються на його ключових особливостях – низькому вуглецевому еквіваленті, високому рівню міцності й ударної в'язкості. Завдяки цьому, в порівнянні з традиційними сталями, ТМСР-прокат при переробці проявляє більш високу ефективність: скорочуються витрати на зварювальні матеріали, немає потреби в попередньому нагріванні металу і додатковій термообробці, знижується загальна металоємність конструкцій, скорочуються терміни реалізації проектів.
Основними напрямками застосування високоміцних сталей є будівництво і різні сектори машинобудування.
Галузь застосування високоміцної сталі після термомеханічної прокатки |
Приклади використання |
Промислове та цивільне будівництво |
Будівельні металоконструкції - колони, ферми, елементи перекриттів і ін. Елементи мостів і естакад |
Офшорні конструкції |
Несучі частини офшорних платформ Елементи морських бурових установок |
Виробництво вітрогенераторів |
Елементи веж вітрогенераторів |
Важке і загальне машинобудування |
Стріли автокранів, рами вантажних автомобілів і сільськогосподарської техніки, силові деталі Обшивка бічних і торцевих стін вагона, рама піввагона Елементи турбін, гідро- і турбогенератори |
Ремонт, дистрибуція |
Відновлювальний ремонт окремих зношуючих вузлів вищенаведеного обладнання в умовах кінцевого споживача або спеціалізованих ремонтних підприємств |
Заміна продукції зі звичайних конструкційних марок сталі на високоміцні термомеханічно зміцнені види прокату дозволяє значно знизити металоємність будівельних конструкцій за рахунок використання колон з меншою товщиною стінки і полиць при аналогічних показниках міцності на стиск. Наприклад, застосування TMCP-листа при виготовленні зварних колон сучасних висотних будівель комерційного призначення дозволяє досягти економії металопрокату на 20-30%, а його використання в конструкції напіввагонів призводить до зниження їх ваги (і відповідного збільшення корисної вантажопідйомності) на 30-35%.
Класифікація та властивості високоміцних сталей
Високоміцна сталь зі станом поставки після загартування і відпуску виготовляється відповідно до стандартів EN 10025-6, ДСТУ EN 10025-6, ASTM A514/А514М, ASTM A517/А517М, ГОСТ 19281 та ін., а також за власними нормативними документами компаній-виробників.
Стандарт |
Марки високоміцних сталей |
Орієнтовний рівень механічних властивостей відповідно до стандарту |
|
Межа текучості, МПа |
Межа міцності, МПа |
||
EN 10025-6 ДСТУ EN 10025-6 |
S460Q, S460QL, S460QL1 |
Не менше 460 |
550-720 |
S500Q, S500QL, S500QL1 |
Не менше 500 |
590-770 |
|
S550Q, S550QL, S550QL1 |
Не менше 550 |
640-820 |
|
S620Q, S620QL, S620QL1 |
Не менше 620 |
700-890 |
|
S690Q, S690QL, S690QL1 |
Не менше 690 |
770-940 |
|
S890Q, S890QL, S890QL1 |
Не менше 890 |
940-1100 |
|
S960Q, S960QL |
Не менше 960 |
980-1150 |
|
ASTM A514/A514M |
A514-B MT |
620-690 |
690-895 |
A514-Q MT |
620-690 |
690-895 |
|
A514-H MT |
620-690 |
690-895 |
|
A514-F MT |
620-690 |
690-895 |
|
A514-E MT |
620-690 |
690-895 |
|
ASTM A517/A517M |
A517-F |
620-690 |
725-930 |
A517-B |
620-690 |
725-930 |
|
A517-Q |
620-690 |
725-930 |
|
ASTM A537/A537M |
A537, категорії 2, 3 |
380-415 |
550-690 |
ГОСТ 6713 |
10ХСНД |
Не менше 390 |
530-685 |
15ХСНД |
Не менше 345 |
490-685 |
|
ГОСТ 19281 |
10ХСНД |
Не менше 390 |
Не менше 510 |
15ХСНД |
Не менше 345 |
Не менше 490 |
|
09Г2С |
Не менше 350 |
Не менше 500 |
|
16Г2АФ |
Не менше 450 |
Не менше 600 |
|
ТУ 14-1-5334-96 |
16ХГМФТР |
Не менше 580 |
Не менше 680 |
ТУ 14-1-5517-2005 |
16Х2ГСБ |
590-835 |
690-930 |
ТУ У 77-096-173-2001 |
25ХГСР |
Не менше 620 |
Не менше 800 |
ТУ У 27.1-26416904-150:2005 |
06Г2Б |
Не менше 440 |
Не менше 540 |
06ГБ |
Не менше 355 |
Не менше 450 |
Високоміцна сталь в стані поставки після термомеханічної прокатки виготовляється за EN 10025-4, ДСТУ EN 10025-4, EN 10149-2, а також згідно з нормативною документацією та під власними брендами компаній-виробників.
Стандарт |
Марки високоміцних сталей |
Орієнтовний рівень механічних властивостей відповідно до стандарту |
|
Мінімальна межа текучості, МПа |
Межа міцності, МПа |
||
EN 10149-2 |
S315MC |
315 |
390-510 |
S355MC |
355 |
430-550 |
|
S420MC |
420 |
480-620 |
|
S460MC |
460 |
520-670 |
|
S500MC |
500 |
550-700 |
|
S550MC |
550 |
600-760 |
|
S600MC |
600 |
650-820 |
|
S650MC |
650 |
700-880 |
|
S700MC |
700 |
750-950 |
|
S900MC |
900 |
930-1200 |
|
S960MC |
960 |
980-1250 |
|
EN 10025-4, ДСТУ EN 10025-4 |
S275M, S275ML |
275 |
370-530 |
S355M, S355ML |
355 |
470-630 |
|
S420M, S420ML |
420 |
520-680 |
|
S460M, S460ML |
460 |
540-720 |
Виробництво високоміцного сталевого товстого листа
Високоміцна сталь виготовляється на реверсивних станах шляхом гарячої деформації сталевих напівфабрикатів – безперервно литих або катаних слябів. Зміцнююча обробка листа виконується або на фінальних стадіях прокатки і охолодження на стані, або шляхом термічного впливу за межами основного потоку.
Високоміцна сталь після загартування з відпуском (Q&T) |
Високоміцна сталь після термомеханічної прокатки (ТМСР) |
|
Технологія і властивості |
Термічна обробка за межами потоку стану або загартування з прокатним нагрівом Збільшення зносостійкості прокату Поєднання зносостійкості, тріщиностійкості і деформаційної стійкості |
Спеціальні режими прокатки в потоці стану Низький вуглецевий еквівалент Висока міцність, висока ударна в'язкість |
Переваги для споживачів |
Зниження ваги при збереженні міцності Збільшення корисної вантажопідйомності Зниження матеріальних витрат |
Зменшення часу і витрат на зварювання Відсутність додаткової т/о Зниження ваги металоконструкцій в порівнянні з традиційними марками Можливість формування в холодному стані |
Загартування – це процес нагрівання сталі до температур вище фазових перетворень з подальшою витримкою і швидким охолодженням зі швидкістю, більше критичної – у воді, маслі, полімерних або ефірних сумішах та ін. Температуру нагрівання і середовище охолодження вибирають залежно від хімічного складу і необхідного структурного стану металу. Після загартування сталь набуває нерівноважну метастабільну структуру і має високу міцність (межа міцності до 2500 МПа), твердість (до 600-650 за шкалою Віккерса), зносостійкість і підвищену крихкість. Гартівні операції можуть виконуватися як з окремого нагріву сталі після прокатки, так і з використанням тепла прокатного нагріву (т.зв. пряме загартування).
Термомеханічний контрольований процес (прокатка) – це технологічна операція, яка передбачає скрупульозний контроль температури і процесу деформації листа при прокатці. Властивості сталі, отримані після такої обробки, не можуть бути відтворені нормалізацією або іншими видами термообробки. Кінцева дрібнозерниста мікроструктура металу досягається мікролегуванням, прокаткою в певному діапазоні температур і контрольованим охолодженням (в т.ч. прискореним за допомогою водо-повітряної суміші).
Завдяки високій міцності, зварюваності і стійкості до крихкого розтріскування ТМСР-прокат може застосовуватися в конструкціях з температурою експлуатації до -50 ° C з гарантованими значеннями ударної в'язкості.
Купити високоміцну сталь від виробника
Виробничі підприємства МЕТІНВЕСТ випускають низьколеговану і леговану високоміцну сталь відповідно до вимог міжнародних стандартів та індивідуальних специфікацій споживачів. Доступна поставка продукції після застосування спеціальних видів прокатки (контрольована прокатка, термомеханічний процес, нормалізуюча прокатка) і після термічної обробки за межами потоку стану (загартування з відпуском, нормалізація та ін.). Купити високоміцну сталь можна через глобальну збутову мережу, що має 38 офісів продажів в Європі, Азії, Африці та Америці і 16 металобаз в Україні, а також у авторизованих дилерів.
Залишайтеся на зв'язку
Знайдіть представника у вашому регіоні
Підпишіться на розсилку новин