Металлопрокат — сортамент

Металлопрокат — сортамент

Металлопрокат – общее название металлопродукции различной формы сечения, при производстве которой используются способы горячего и холодного деформирования. Исходные заготовки – литые или кованые, изготовленные из стали, цветных металлов и сплавов. Наиболее востребован стальной металлопрокат. Он используется практически на всех стадиях строительства жилых, производственных, инженерных объектов, при организации систем инженерных коммуникаций, в других отраслях народного хозяйства.

Вес м2 листовой горячекатаной стали — таблица

В таблице которая представлена ниже, можно посмотреть массу металлопроката в метре квадратном.

Толщина горячекатаного листа, мм Вес 1 м2, кг.
1.5 11.77
2 15.7
2.5 19.62
3 23.5
4 31.4
5 39.25
6 47.1
8 62.8
10 78.5
12 94.2
14 109.9
16 125.6
18 141.3
20 157

Фасонная — профильная сталь

Сортаменты фасонной прокатной стали (уголков, двутавров швеллеров) должны обеспечивать экономию металла и снижение трудоемкости изготовления конструкции за счет рациональной формы профилей (наиболее выгодного распределения материала по сечению), рационального построения сортамента (наличия наивыгоднейшего числа различных профилей в каждом из сортаментов), а также наличия в сортаменте профилей большей грузоподъемности.

Критерием рациональности (по площади) профилей сечений для изгибаемых элементов является удельный момент сопротивления, а для сжатых элементов — удельный радиус инерции двух изгибаемых элементов одинаковой площади сечения наибольшей несущей способностью обладает элемент с профилем, имеющим наибольший момент сопротивления.

При этом весьма рационально уменьшить толщину стенки. Из двух сжатых элементов с равными площадями сечения наибольшую несущую способность имеет элемент с наибольшим радиусом инерции сечения, как имеющий меньшую гибкость.

Удельный радиус инерции имеет большое значение также для растянутых элементов, сечение которых определяется из условий предельной гибкости. Построение новых сортаментов основано на вышеуказанных соображениях.

Уголки

При одной и той же ширине полок уголки имеют разную толщину. Уголки с полками меньшей толщины и большей ширины при несколько меньшей площади сечения имеют большую величину радиуса инерции и меньшее относительное ослабление отверстиями для болтов и заклепок, чем уголки с более толстыми полками.

Такие уголки являются более экономичными в сжатых элементах и в растянутых, ослабленных отверстиями. Для растянутых элементов без ослаблений они удобны при монтаже, вследствие большей жесткости. Если полки уголков подвергаются отгибу, например в опорных столиках, то применяют толстые уголки.

Угловая сталь применяется как для образования самостоятельно работающих стержней, в большинстве случаев в спаренном виде, так и в качестве соединительных элементов и конструктивных деталей. В несущих конструкциях наименьший профиль уголков принимается равным 50×4 мм и 63x40x4 мм. Длина уголковой стали достигает 19 м.

Балки двутавровые

Балки двутавровые применяются главным образом при изгибе их в плоскости стенки. Вследствие малых значений удельного момента сопротивления и удельного радиуса инерции сечения относительно оси у — у использование одиночных двутавров при работе их на косой изгиб, изгиб в плоскости, параллельной полкам, и на сжатие — нерационально.

Внутренние грани полок двутавров имеют уклон 12%, что требует клиновидных шайб при постановке болтов. Малая ширина свесов полок затрудняет постановку в них болтов и заклепок. Номера двутавров соответствуют их высоте,выраженной в см. Профили, имеющие номера с буквой «а», отличаются большей толщиной и шириной полок.

Новый сортамент расширен включением в него профилей № 65, 70, 70а и 706, причем профили, отмеченные индексом, имеют большую толщину полок и стенки. Наиболее мощный профиль № 70Б имеет момент сопротивления = 5010 см3, т. е. на 65% больше, чем наиболее мощный профиль № 60с старого сортамента. Это позволяет обходиться без применения составных балок в большем числе случаев.

При одинаковых площадях сечения моменты сопротивления новых профилей на 10—15% больше, чем у прежних. Это получено за счет рационального распределения материала по сечению и в первую очередь за счет уменьшения толщины стенок.

Балки двутавровые широкополочные — широкополочные двутавры с параллельными поверхностями полок содержат три типа профилей. Балочные профили для изгибаемых элементов имеют высоту Л до 100 см, момент сопротивления

Вследствие рациональной формы сечения эти двутавры экономичны по расходу стали, а более мощные из них — также и по трудоемкости изготовления конструкций, так как могут заменять мощные составные балки, колонны и пр.

Швеллеры

Швеллеры имеют высоту до 40 см. Номер швеллера соответствует его высоте, выраженной в см. Профили, имеющие номера с буквами, отличаются большей толщиной стенки и поэтому менее экономичны. Уклон внутренних граней швеллеров 1 : 10.

Вследствие большей ширины полок по сравнению со свесами полок двутавров швеллеры более рациональны при работе на косой изгиб и более удобны для постановки в их полках болтов и заклепок.

Из-за асимметрии профиля швеллеры применяются иногда в спаренном виде для избежания скручивания. Недостатком этих швеллеров является избыточная толщина стенки. Длина швеллеров достигает 19 м.

Стальной листовой прокат – вид металлопроката, представляющий собой карты или рулоны различной толщины и размеров, производимые из стали способами горячей и холодной прокатки. Продукция, получаемая горячим или холодным деформированием, различается по диапазону толщины листов, качеству поверхности и эксплуатационным характеристикам.

Нормативные документы, регламентирующие листовой прокат

Вся выпускаемая продукция должна соответствовать характеристикам, определенным соответствующими нормативными документами, принятыми на государственном уровне:

  • ГОСТ 19903-2015. Введен взамен ГОСТа 19903-74. Регламентирует сортаментлистовогопроката шириной от 500 мм, толщиной 0,5-160 мм из углеродистых и низколегированных сталей. До 4 мм он относится к категории тонколистовой продукции, более 4 мм – толстолистовой.
  • ГОСТ 19904-90. Действует взамен ГОСТа 19904-74. Распространяется на изделия шириной не менее 500 мм, изготовленные из углеродистых, низколегированных, коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей. Стандартная толщина такой листовой стали – 0,35-5,0 мм.
  • ГОСТ 14637-89. Определяет технические условия на толстолистовой прокат из углеродистой стали обыкновенного качества. В части требований по размерам продукция должна соответствовать ГОСТу 19903, по химическому составу – ГОСТу 380.
  • ГОСТ 16523-97. Этот нормативный документ определяет технические условия на холоднокатаный прокат, изготавливаемый из стали обыкновенного качества или качественной общего назначения. Введен взамен ГОСТа 16523-89.
  • ГОСТ 13345-85. Распространяется на холоднокатаную и горячекатаную жесть – тонколистовой металл горячего и электролитического лужения, востребованный при производстве тары для пищевой и хозяйственной продукции. Действует взамен ГОСТов 13345-78, 15580-70,18178-72.
  • ГОСТ 17066-80 (взамен ГОСТа 17066-80). Определяет технические условия на тонколистовой прокат из стали повышенной прочности.
  • ГОСТ 5520-79. Регламентирует технические условия на прокат из углеродистой, низколегированной и легированной стали, востребованный при производстве котлов и сосудов, функционирующих под давлением.
  • ГОСТ 6713-91. Распространяется на прокат, применяемый для мостостроения, при изготовлении которого используется низколегированная конструкционная сталь.

Марки стали, применяемые при производстве листового проката

  • Углеродистые обыкновенного качества различных степеней раскисления. К ним относятся: Ст0, Ст1, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6. Цифрами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 обозначают группы сталей, имеющих определенный химсостав.
  • Углеродистые качественные – 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 65, 70. Двузначные числа означают сотые доли процента содержания углерода.
  • Низколегированные. Применяются для изготовления проката повышенной прочности, стойкого к воздействиям статических и динамических нагрузок, низких температур. Такая продукция применяется при создании металлоконструкций для эксплуатации в районах Крайнего севера, в регионах с повышенной сейсмической активностью, на производствах. К низколегированным относятся марки: 09Г2, 09Г2С, 9Г2Д, 16ГС, 17ГС, 09Г2СД, 15ГФ, 14ХГС, 10ХСНД, 15ХСНД, 10ХНДП.
  • Коррозионностойкие (нержавеющие). Устойчивы к различным типам коррозии при эксплуатации во влажных и химически активных средах. Объединяют широкую группу сталей, содержащих высокое количество хрома, – более 13%. Среди них: 20Х13, 30Х13, 40Х13, 08Х13, 12Х17, 08Х25Т, 10Х13Н3, 12Х17Н2, 12Х18Н9Т.
  • Жаростойкие (окалиностойкие). Для них характерна стойкость к окислению при высоких температурах. Марки: 40Х9С2, Х13Ю4, 15Х25Т, 20Х23Н18, Х23Ю5Т.
  • Жаропрочные. Эти стали способны сопротивляться разрушению при высоких температурах. К ним относятся: 30Х13Н7С2, 15ХМ, 40ХН2МА.

Особенности горячекатаного и холоднокатаного листового проката

Горячекатаный лист получают деформированием исходной заготовки при нагреве до температуры ковки. Основной объем листового проката получают именно по этой технологии. Горячекатаную продукцию применяют либо для производства металлоконструкций и изделий различного назначения, либо в качестве подката (полуфабриката) при изготовлении листа способом холодной прокатки. По результатам горячего и холодного деформирования получают продукцию с различными размерными и техническими характеристиками.

Таблица характеристик листов, полученных способами горячей или холодной прокатки

Расчет массы листа по формуле

При планировании покупки стального листа или составлении сметной документации требуется перевод площади в массу, который можно осуществить с помощью онлайн-калькулятора, таблиц или по формуле.

Масса листа определенной толщины рассчитывается по формуле M = H*B*L*7,85, где:

  • M – масса, кг;
  • H – толщина, мм;
  • B – ширина, м;
  • L – длина, м.

7,85 – это средний удельный вес стали, представленный в кг/дм 3 . Соответствует массе 1 м 2 стального листа толщиной 1 мм.

Для определения веса 1 м 2 листовой стали можно воспользоваться следующей таблицей

Толщина, мм Масса 1 м 2 , кг Толщина, мм Масса 1 м 2 , кг Толщина, мм Масса 1 м 2 , кг
0,2 1,57 1 7,85 12,0 94,2
0,25 1,96 1,5 11,77 14,0 109,9
0,3 2,36 2,0 15,7 16,0 125,6
0,4 3,14 2,5 19,62 20,0 157,0
0,5 3,93 3,0 23,55 25,0 196,25
0,55 4,32 4,0 31,4 30,0 235,5
0,6 4,71 5,0 39,25 40,0 314,0
0,7 5,5 6,0 47,1 50,0 392,5
0,75 5,88 7,0 54,95 60,0 471,0
0,8 6,28 8,0 62,8 70,0 549,5
0,9 7,06 10,0 78,5 80,0 628,0

Для получения общей массы листа табличное значение 1 м 2 умножают на площадь изделия.

Области применения холодно- и горячекатаного листового проката, в зависимости от толщины

Холоднокатаный лист

  • Основная доля холодного проката выпускается из конструкционной малоуглеродистой стали в диапазоне толщин 0,5-2,5 мм и применяется в автомобилестроении. Такую продукцию часто называют автолистами.
  • 0,4-2,0 мм. Применяется для цинкования и профилирования с целью получения профнастила, широко востребованного при устройстве кровель, ограждений, отделке фасадов.
  • 0,07-0,5 мм. С защитным оловянным покрытием, востребован при производстве тары.

Горячекатаный лист

  • 4-160 мм – котельный и топочный. Применяется для изготовления котлов и сосудов, эксплуатируемых под давлением, при высоких, нормальных и минусовых температурах.
  • 4-60 мм. Лист, изготовленный из сталей с высоким содержанием марганца, востребован в судостроении.
  • До 14 мм в травленом или термообработанном виде – в автомобиле- и машиностроении.
  • До 30 мм из углеродистых сталей и до 20 мм – из легированных. Применяют в авиастроении.

Для расчета веса выполните следующие действия в калькуляторе металла:

  1. Перейдите на страницу калькулятора нужного вам изделия, например, расчет веса профильной трубы;
  2. Выберите в списке слева тип металлопроката или способ изготовления изделия;
  3. Заполните требуемые данные (длину, высоту, толщину стенки и т.п.)
  4. Нажмите кнопку расчета — результаты будут отображены справа

Все типоразмеры сортового металлопроката, соответствующих государственным или международным стандартам, вы сможете найти в таблицах. Перечень таблиц указан на странице выше, в пункте «Таблицы веса металлопроката». В таблицах веса металлопроката содержится минимально необходимая информация: наименование и размеры, вес 1 погонного метра и количество метров в 1 тонне. При расчетах в калькуляторе металлопроката берутся данные из этих таблиц, а в случе, если этих данных там нет — вес рассчитывается по геометрическим формулам с учетом особенностей производства соответствующих металлоизделий.

Технология производства

Если горячекатаный лист считается, в основном, полупродуктом, то холоднокатаный относится к прокатной продукции высокого передела. Соответственно, и технологии его производства могут отличаться в зависимости от назначения продукции.

Рассмотрим производственный цикл на примере производственной схемы холодной прокатки завода «Северсталь», состоящей из следующих участков:

  1. участок подготовки производства;
  2. участок калпаковых печей;
  3. участок электротехнических сталей;
  4. цех покрытий металлов;
  5. цех травления металла;
  6. участок сортировки и упаковки холоднокатаного металла;
  7. склад рулонов;
  8. склад горячекатаных рулонов;
  9. склад травленных рулонов.

В качестве заготовки для прокатки конструкционного х/к листа используется г/к рулонный прокат толщиной обычно около 2 мм со станов НШПС. Для более толстой продукции увеличивается и толщина заготовки.

На первом этапе осуществляется удаление окалины с поверхности полуфабриката. Для этого производится разматывание рулонов с промежуточной сваркой стыков для обеспечения непрерывного потока стали.

Линия по очистке стали от окалины

Чтобы синхронизировать процессы поступления металла и его прокатки используется специальное петлевое устройство. С него лист подается на дрессировочный стан или на изгибно-натяжное устройство, которое обеспечивает ломку окалины. Окончательное ее удаление происходит на участке травления, после чего сталь промывается от кислоты последовательно в горячей воде, щелочи и холодной воде, сушится, смазывается в промасливающей камере, режется на мерные длины и сматывается в рулоны.

Далее рулоны поступают на стан холодной прокатки, где он обжимается роликами на скоростях около 35 м/с. На современных станах бесконечной прокатки к каждому предыдущему рулону доваривается следующий, что обеспечивает непрерывность процесса и, соответственно, повышение производительности и снижение себестоимости металла. При прохождении стыков скорость прокатки обычно снижается, а потом стан разгоняется до обычных режимов.

Поскольку во время обжатия проката лист подвергается наклепу, следующий этап предусматривает проведение рекристаллизационного отжига. Это позволяет повысить пластичность и прочность стали. Операция предполагает нагрев металла в безокислительной атмосфере и выдержку и охлаждение. Длительность процесса в колпаковых печах— около 2 суток, поэтому на современных станах используется более производительное непрерывное оборудование, синхронизированное с процессом прокатки.

Для последующего упрочнения ленты, обеспечения плоскостности листа и формирования заданной шероховатости применяют дрессировку – операцию по небольшому обжатию стали. После этого производится обработка металла на агрегатах поперечной и продольной резки, смотка в рулоны и упаковка.

Склад рулонов холоднокатаной стали

Калькулятор металлопроката

Наш универсальный калькулятор металлопроката позволяет рассчитать следующие виды сортамента:

  • арматура ;
  • двутавровая балка ;
  • лист ;
  • квадрат ;
  • круг (катанка/прут);
  • лента (полоса);
  • труба круглая ;
  • труба профильная (квадратная, прямоугольная);
  • шестигранник ;
  • уголок .

В свою очередь, для удобства пользователей, все расчеты разделены по видам металлов и сплавов:

  • сталь;
  • нержавеющая сталь (нержавейка);
  • алюминий;
  • медь;
  • бронза;
  • латунь.

В свою очередь, при выборе определенной металлоконструкции есть возможность выбора конкретной марки металла/сплава изделия и его параметров – например, при расчете трубы, сначала необходимо выбрать одну из стандартных марок стали, а затем ввести ее характеристики. Для удобства пользователя, все вводимые величины имеют цифро-буквенные обозначения, которые отображаются на чертеже рядом.

Также обращаем ваше внимание на используемые единицы измерения – в зависимости от типа сортамента, параметры вносятся в миллиметрах и/или метрах.

Если вам нужно узнать массу сборной металлоконструкции – рассчитайте все компоненты в отдельности и сложите получившиеся значения.

Разновидности стальных уголков равнополочного типа

Уголок равнополочный в зависимости от способа изготовления и используемого для его производства сырья подразделяется на несколько категорий. Все геометрические параметры, а также допустимые отклонения по ним регламентируются двумя нормативными документами:

  1. ГОСТом 8509-93 (производство горячекатаных уголков равнополочного типа);
  2. ГОСТом 19771-93 (изготовление равнополочных стальных уголков, полученных методом гибки).

Ознакомиться с требованиями ГОСТ и сортаментом стальных горячекатаных и гнутых равнополочных уголков можно, скачав соответствующие документы в формате pdf по ссылкам ниже.

Отличие равнополочных и неравнополочных изделий состоит в том, что у первых полки имеют одинаковые размеры (ширину), а у вторых – разные. Горячекатаные угловые профили изготавливают по следующей технологии: раскаленную заготовку прокатывают между валами специального прокатного стана, где она, подвергаясь давлению, формируется в изделие с требуемой геометрической формой и размерами.

Для того чтобы изготовить уголок металлический гнутого типа, листовой прокат соответствующего размера сгибают на оборудовании профилегибочного типа или на трубных станах. Горячекатаные профили благодаря особенностям их производства отличаются более высокой прочностью, но и у гнутых уголков есть свои преимущества: высокая точность размеров, легкий вес, широкий сортамент.

Равнополочный уголок является востребованным материалом как в промышленном строительстве, так в частном хозяйстве

В сортаменте равнополочных уголков присутствуют изделия из:

  • стали повышенной прочности;
  • легированной, высоколегированной стали;
  • сплавов, отличающихся повышенной жаропрочностью, жаростойкостью и устойчивостью к коррозии.

Наиболее распространенным материалом для производства гнутого уголка является также углеродистая сталь, характеристики которой должны соответствовать ГОСТу 380-94.

Сортамент горячекатаного проката

Горячекатаный прокат бывает двух видов:

  1. тонколистовой, с толщиной листа до 3.9 мм, отпускается лист в рулонах при толщине листа от 1.2 мм или листами с обрезными краями толщиной от 0.4 мм;
  2. толстолистовой, с толщиной 4−160 мм, отпускается также в рулонах до 12 мм и листах.

Горячекатаные листы бывают легированные и конструкционные.

Для сварных конструкций в строительстве и промышленности применяются листы низколегированные из низкоуглеродистой стали. Изделия относительно дешёвы и широко используются в лёгкой и тяжёлой промышленности, где нет повышенных требований к изделиям. Из них изготовляют шовные трубопроводы и клёпаные мостовые металлоконструкции.

Из легированной углеродистой стали делают конструкционный металлопрокат, который идёт на изготовления деталей машин и конструкций, где требуется высокая ответственность.

Горячекатаный прокат имеет большой сортимент, легко сваривается, не подвержен коррозии, оптимален по соотношению «цена — качество», требует минимальной обработки, имеет устойчивость к механическим повреждениям и высоким температурам.

Круглый горячекатаный стальной прокат

ГОСТ круг стальной ГОСТ 2590–2006 определяет диаметр круглого горячего проката в пределах 5−270 мм. Это изделие универсальное и широко используется во многих отраслях промышленности.

Согласно ГОСТу элементы круглого металлопроката бывают особо высокой точности с маркировкой АО 1; высокой точности — А1, А2, А3; повышенной точности — Б1; и простой обычной точности В1, В2, В3, В4, В5. По длине классифицируются как мерные, мерные с немерной длиной, кратной мерной длиной и кратной мерной с немерной длиной, в рулонах. По кривизне круглый прокат классифицируется как I, II, III, IV.

В гражданском строительстве при возведении монолитно-каркасных высотных зданий круглый стальной металлопрокат используется при армировании конструкций.

Металлические прутья идут на изготовление каркасов, ворот, пружин и рессор, используются в судостроении, космической и военной промышленности, в автомобилестроении.

Элементы круглого горячего проката имеют вид прута заданного диаметра. Если диаметр изделия до 9 мм, то отпускается в мотках, свыше 9 мм — в прутках.

Если прокат изготовлен из низкоуглеродистой стали обыкновенного качества или низколегированной стали, изделия отпускаются длиной от 2 до 12 м. Если сталь качественная углеродистая или легированная, длина отпускаемых изделий — от 2 до 6 м. При изготовлении проката из высокоуглеродистой стали длина прутка от 1 до 6 м.

По требованию покупателя прокат могут отпускать немерной длины от 3 до 13 м, при этом допускается 10 процентам изделий иметь меньшую длину, но не короче 75% минимальной.