Механические свойства катанки также зависят от типа охлаждения. Проволоку можно охлаждать водой в два этапа (так называемое WO2) и в один этап (WO1), а также воздухом (BO). Предел прочности при растяжении и коэффициент обжатия определяются для различных марок стали и методов охлаждения.
Катанка: какой бывает и как выбрать?
Канаты необходимы во многих промышленных и строительных областях. Свойства продукта объясняют, почему он пользуется большим спросом. Его часто используют как готовый продукт, а также в качестве сырья для более тонких проволочных изделий. Вам необходимо знать, какие типы катанки существуют и на что обратить внимание при выборе.
Что это такое?
Крупная катанка — это вид металлопроката. Это проволока с круглым поперечным сечением. Она продается в мотках и может быть изготовлена из углеродистой стали различных марок, а именно St0, St1, St2, St3.
Она также может быть изготовлена из цветных металлов или их сплавов в соответствии с государственными стандартными спецификациями при условии их соблюдения. В зависимости от материала, изделие может иметь различный удельный вес и диаметр.
Стальная проволока продается диаметром от 5 до 9 мм, в то время как изделия из цветных металлов могут иметь диаметр от 1 до 16 мм. Возможно также производство каната большего диаметра, но только по запросу и в ограниченном количестве.
Данный вид металлопроката производится на специальном оборудовании путем прокатки или волочения. Кубические заготовки попадают в цех, где их делят на более мелкие размеры. Следующим этапом производственного процесса является прохождение проволоки через несколько последовательных рядов прокатки. При этом материал складывается в единое целое, и проволока приобретает желаемую форму. Затем проволока подается в бухту, где она наматывается на кольца.
В некоторых случаях проволоку оцинковывают, что придает изделию определенные свойства. Металлы с покрытием устойчивы к коррозии, блестят и не нуждаются в покраске. Покупатели могут приобрести проволоку в бухтах весом более 160 кг. Проволока в бухтах бесконечна. Продукт должен легко поддаваться сварке и не иметь трещин, загрязнений или пленки.
Проволока должна быть гибкой и выдерживать изгибы до 180°. Продукция хранится в бухтах на специально оборудованном складе. Этот вид материала чаще всего выпускается с круглым сечением, но для декоративных и технических целей его также можно изготовить с овальным, полукруглым, квадратным, шестиугольным, прямоугольным или другим сечением.
Сфера применения
Горячекатаная проволока имеет круглое сечение, поэтому ее часто используют в строительстве для армирования железобетонных конструкций. Катанка также используется для художественной ковки.
Подвергая изделие различным механическим воздействиям, можно получить красивый перфорированный рисунок, который в будущем украсит ворота, фасад здания или станет частью декора внутри.
Канат считается отличной основой для изготовления сварочных тросов, электродов, кабелей и телеграфной проволоки. Из него также можно изготавливать провода меньшего диаметра, необходимые для электроснабжения и строительства. Медная катанка широко используется в телекоммуникационной, автомобильной и электротехнической промышленности. Стальная проволока используется для производства гвоздей, сетки, винтов и крепежа. Алюминиевая продукция необходима для производства сварочных электродов и оксидирования стали.
Оцинкованная проволока используется на строительных площадках и в промышленных компаниях.
Она выпускается в различных видах:
- для сварки;
- арматурная;
- пружинная;
- канатная;
- кабельная;
- вязальная.
По какому принципу может происходить процесс классификации?
Более подробно о таком устройстве можно узнать в ГОСТ 30136-94 ГОСТ36-3636 есть в ГОСТ36-3636, но на данный момент нужно больше внимания уделить типу проволоки.
В большинстве случаев данный вид проволоки используется для производства бытовых изделий, например, сам канат должен быть достаточно прочным и выдерживать большие нагрузки, по этой причине к его качеству должны предъявляться повышенные требования.
В то же время канат может иметь определенные дефекты, которые недопустимы для производства и изготовления материала, из которого в дальнейшем изготавливаются канаты.
В большинстве случаев катанка выпускается как повышенной, так и нормальной прочности. Способ ее охлаждения также может существенно повлиять на ее свойства и эксплуатационные характеристики. Если она подверглась естественному охлаждению на воздухе, то это ВО, т.е. материал, подвергшийся ускоренному охлаждению в один или два этапа. В этом случае его называют VO1 или VO2, в зависимости от метода обработки.
В первом случае сплав рассматриваемого устройства содержит легирующие добавки, которые могут существенно повлиять на его свойства. Оцинкованный канат имеет специальное защитное покрытие. Его использование в большинстве случаев ограничивается изготовлением различных видов заземляющих устройств.
На маркировке устройства могут присутствовать и другие обозначения. Если простой канат изготовлен из стального проката, то его маркировка будет напоминать символ П. А если из специального материала изготавливаются будущие корпуса, пружины или в виде арматуры, то следует обратить особое внимание на то, что эти операции обозначаются буквой С. Если вы случайно увидите букву М, то это может означать только одно, что канат был изготовлен из мягких материалов.
Как происходит процесс создания в цеху?
Теперь нам необходимо более подробно рассмотреть особенности изготовления этого каната. Специальные куски металла, имеющие особую кубическую форму, называемые блюмами, поступают в специальный цех. Затем из них делают небольшие заготовки. Их разрезают на более мелкие части. Только после этого основные части поступают на прокатный стан, где они проходят через вертикальные и специальные горизонтальные оси.
В итоге металл сильно обжимается со всех возможных сторон и ему придается необходимая форма. Стоит отметить, что такое изделие начинает сильно нагреваться во время волочения, именно поэтому такой производственный процесс называется горячим. Далее проволока нужного диаметра отправляется на специальную моталку, которая обматывает ее специальными рукавами.
Охлаждение может быть естественным или принудительным. В первом случае изделие охлаждается на воздухе, а во втором — готовая продукция может быть помещена в специальный бункер-воздуходувку.
В некоторых случаях проволока может быть подвергнута процессу гальванизации. Этот дополнительный процесс помогает достичь желаемых свойств поверхности. Металл, на который предварительно нанесено защитное покрытие, не боится воздействия и распространения ржавчины. Он имеет особый блеск, его не нужно красить в другой цвет и т.д.
В большинстве случаев в качестве материала используется нелегированная сталь всех степеней окисления (ГОСТ 380). В настоящее время массовая доля углерода в стали СтО не должна превышать параметр в 0,2%.
Если общее количество данного элемента составляет менее 0,12 процента, то на маркировке изделия будет стоять буква М. А вот количество кремния может быть в такой проволоке и менее 0,005 процента, но только в том случае, если катанка не потеряет всех своих положительных свойств и характеристик. Массовый процент примесей в изделии, таких как фосфор и сера, не должен превышать 0,04 процента и 0,035 процента соответственно.
Готовый продукт промывается в специальных спиралях общим весом 160 кг. В большинстве случаев в них входит только одна секция. Однако возможно формирование целых спиралей, содержащих две секции, в этом случае их общий вес не должен превышать 10 % от веса всей партии.
Одним из таких исключений является пруток, изготовленный на линейных станках, в этом случае общая масса может достигать 50 кг. По требованию заказчика производитель такого изделия должен гарантировать свариваемость и показатель качества изготовленного изделия. Маркировка должна соответствовать всем правилам и техническим условиям государственного стандарта 7566. Если катушка состоит из нескольких частей, то количество маркировок должно быть два.
Что может сказать ГОСТ о производстве катанки?
Катушка выпускается с диаметром стержня от 5 до 9 мм, но может быть и больше, в зависимости от требований заказчика. Размеры, а также предельные отклонения данного изделия должны соответствовать правилам ГОСТ 2590. Общая овальность при этом не должна превышать отметку в 50 процентов от суммы предельных отклонений. К качеству получаемой структуры предъявляются достаточно жесткие требования и стандарты, независимо от того, изготавливается ли изделие для машины или для дальнейшего производства канатов и метизов.
Наличие в изделии определенных прокатных пленок, примесей и производственных вмятин в данном случае недопустимо. Также отбраковываются канаты с прокатанными пузырями, гофрами, рисками и отдельными мембранами, которые негативно влияют на общий диаметр изделия.
Общая допустимая масса такого агрегата зависит от типа охлаждения. Для одноступенчатого охлаждения нормальное значение составляет 18 кг/т, а для двухступенчатого — 10 кг/т.
Если процесс охлаждения готового изделия происходил естественным путем, то это значение не учитывается. ГОСТ также содержит положения об относительной усадке сечения и о показателе времени испытания.
Канат должен быть подвергнут различным испытаниям. Он должен иметь высокий показатель пластичности и выдерживать изгиб на 180 градусов вокруг простого веретена аналогичного диаметра. Хлопьевидные структуры в изделии также должны быть исследованы, и если обнаружены общие участки троматита и мартенсита, изделие должно быть забраковано.
Кроме того, размер зерна в феррите может быть легко определен на основе требований заказчика. Допуски определяются совместно с заказчиком и самим производителем продукции. Для определения определенных свойств продукта можно также провести процедуру статического испытания. Стоит более подробно изучить требования к такому металлопрокату по ГОСТ 30136-95.
Производство катанки: способы и особенности
Производство канатов из цветных сплавов осуществляется методом прокатки и непрерывного литья. Для производства тонкого проката высокой точности или фасонного сечения применяют холодное волочение и прессование.
Производство канатов из нелегированной и легированной стали является наиболее распространенным. В основном материал обрабатывается на прокатных или канатных станах двумя способами: прокатка и волочение. В настоящее время современные машины достигают скорости формовки до 100-120 м/с. В ходе технологического процесса может быть вытянута проволока с сечением от 6,5 мм до Ø2,8 мм. Конкретные параметры зависят от типа заготовки, желаемого размера конечного продукта и механических свойств.
Прокатка
Процесс пластической деформации металла в прокатном стане используется для производства изделий толщиной более 5 мм. В качестве сырья используется заготовка с большим поперечным сечением. Заготовку нагревают до определенной температуры, затем проталкивают через вращающиеся валки и сдавливают со всех сторон. Валки постепенно приобретают круглую форму с нужным диаметром, что уменьшает площадь поперечного сечения и увеличивает длину заготовки. Возникающие деформации в структуре металла повышают прочность изделия. Специальные устройства обматывают прокат для последующего процесса охлаждения
Волочение или горячая формовка
При одинарном волочении круглый пруток протягивается через один канат — устройство с воронкообразными отверстиями. Затем он наматывается на катушку. Он наматывается на катушку, но может быть также сразу снят с катушки. Твердые сплавы — ВК-5, ВК-6 — являются материалом для металлических изделий толщиной менее 5 мм.
Технология гидродинамического трения использует многократное зацепление. Она широко применяется в промышленном производстве. Заготовка (исходный материал) вытягивается путем одновременного протягивания ее через несколько волокон, расположенных в виде металлической клетки. Вместе с барабанами их может быть до 15 и более. В сдвоенной паре одно волокно находится под давлением, а другое заканчивается. В процессе обработки обрабатывающий инструмент нагревается до очень высоких температур за счет сил трения. Он охлаждается водой. Многократное вытягивание позволяет увеличить скорость и производительность.
Характеристики катанки стальной
Проволока делится на два класса прочности: C — нормальной прочности и B — повышенной прочности. Прочность проволоки определяется маркой используемой стали и способом охлаждения. Например, если используется сталь марки Ст0, то массовая доля углерода не должна превышать 0,20%. Поэтому такая проволока более гибкая, чем проволока марки Ст1.
Согласно ГОСТ 380, весь моток каната должен быть скручен из цельного сердечника, а вся длина проволоки не должна отклоняться от диаметра более чем на 5 %. Кроме того, по всей длине не должно быть окалины, заусенцев и трещин от прокатки.
Технические характеристики катанки
ДСТУ 4738:2007/ГОСТ 2590-2006 регламентирует:
- сортамент;
- точность прокатки;
- разрешенные отступления от стандарта.
Химические параметры сырья, отклонения в содержании химических элементов, маркировочные свойства регламентируются, например, соответствующими стандартами:
- ДСТУ 2651:2006 (ГОСТ 380-2005) — для катанки из углеродистой стали обыкновенного качества;
- ASTM A510M – для катанки из углеродистой и легированной стали;
- ДСТУ 8429:2016 – для катанки из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали.
Технические свойства каната зависят от назначения каната и регулируются соответствующими стандартами, например:
- ДСТУ 2770 (ГОСТ 30136) — катанка из углеродистой стали обыкновенного качества;
- ASTM A510M – катанка из углеродистой и легированной стали;
- ДСТУ 3683-98 – катанка стальная канатная.
Качественная проволока должна иметь равномерную, мелкозернистую структуру по всей длине, без заусенцев, трещин и валиков, а также стабильный химический состав.
Одним из отличий от обычной проволоки является то, что канаты выпускаются не только в мотках, но и в прутках, в то время как проволока гнется исключительно в мотках. В то же время прокат может быть использован для изготовления других изделий, в том числе катанки.
Катанка обычной прочности
Основное различие между различными видами канатов заключается в их прочности. Обычный прокат может поступать в производство только после предварительной обработки. Специальные добавки в углеродистую сталь (например, марганец) делают стальную проволоку особенно вязкой и прочной — фактически, она не ломается ни при каком механическом воздействии — не трескается и не ломается.
Катанка повышенной прочности
Высокопрочный прокат может использоваться как самостоятельная стальная продукция или для производства канатов и тросов. Эти проволоки характеризуются высокой прочностью на разрыв, устойчивостью к излому и деформации. Они могут быть изготовлены с дополнительной защитой из коррозионностойкой нержавеющей стали.
Оцинкованные канаты могут продлить срок службы конечного продукта или оборудования. Существует несколько способов их получения. Самый «долговечный» — горячее цинкование путем погружения катанки в емкость с оцинкованным цинком.
Читайте также. Что такое жидкая канифоль своими руками Раствор спиртовой канифоли.
Технология производства
Канаты изготавливаются на небольших сталелитейных заводах из непрерывно литых прутков или из стального проката квадратного сечения. В процессе производства квадратный кусок несколько раз деформируют на прокатных клетях, придавая ему круглую форму и нужный размер. Следует отметить, что важнейшей технологической задачей прокатки является достижение как можно меньшего диаметра катанки, так как от этого зависит экономическая выгода конечного продукта — проволоки. Процесс постоянного волочения (протягивание катанки через круг меньшего диаметра) также требует точной геометрии.
Процесс начинается с нагрева катанки в методической печи до температуры, при которой сталь приобретает повышенную пластичность (1150-1250°C, в зависимости от марки). Во время этого процесса металл нагревается до желтовато-белого цвета, поэтому процесс прокатки называется «горячим».
Нагретая заготовка подается на черновые и промежуточные станки, где квадрат с большим сечением превращается в круглый пруток. Это происходит за счет уплотнения и самоуплотнения заготовки с помощью вращающихся между ними роликов. Ролики имеют кольцевые канавки, образующие полость (калибр), площадь которой меньше площади поперечного сечения исходного прутка. Таким образом, происходит сжатие, изменение формы и растяжение металла. Отделка формата производится в группе отделочных баз. Последним этапом является охлаждение металла
Производственная линия на предприятии «Северсталь
Самая современная система охлаждения — двухступенчатая, когда пруток проходит через водяные трубы, теряя сотни градусов в секунду, а затем медленно движется через камеры с воздушным охлаждением. Таким образом, успешно достигается желаемая микроструктура металла. Охлажденную катанку заворачивают, упаковывают и отправляют на хранение.
В России катанку производят около десятка производителей. Вот некоторые из них:
Более подробный список производителей катанки можно найти на этой странице.
Применение
Более подробный список производителей стальных канатов.
Как уже упоминалось ранее, основная цель производства стального каната — удешевление проволоки из него. Но этот вид стальной продукции используется и для других целей. Канаты часто используются для армирования бетонных конструкций для некритических задач, таких как заливка тонкого раствора или ленты.
Производство проволочных канатов
Канаты используются для общих работ: ограждения, крепления грузов, установки громоотводов и возведения заборов. Простой канат также используется в виде ограждений из сварной сетки, которая, в свою очередь, изготовлена из каната.
Советы по выбору при покупке катанки. Качество катанки
Обычный человек, а также различные строительные компании, как правило, не сталкиваются с покупкой каната из цветных металлов. Проволоку из цветных металлов в основном приобретают производители электрического кабеля.
При проведении строительных или монтажных работ в большинстве случаев необходимо купить стальную проволоку. Стальная проволока маркируется в соответствии с ГОСТ 7566. Стальная проволока продается в катушках, состоящих из 1 или 2 прядей. Если катушка содержит только одну непрерывную жилу, то все характеристики проволоки можно взять из прилагаемой этикетки. Если катушка содержит 2 жилы, на катушке должно быть две этикетки.
При покупке стальной проволоки маркируйте ее следующим образом:
Проволока бухта В-5,0 мм Ст3кп УО1 ГОСТ 30136-94.
Это означает, что моток представляет собой витую катанку нормальной прочности диаметром 5 мм, изготовленную из стали Ст3кп с ускоренным одноступенчатым охлаждением, и что материал соответствует данному условию.
Помимо информации на этикетке мотка, стоит также визуально осмотреть моток на наличие сколов, трещин и заусенцев. Также стоит обратить внимание на общий цвет сердечника. Если цвет сердечника не меняется, это означает, что стальная проволока имеет разную упругость и прочность в разных точках по длине.
Существует старый метод определения гибкости катанки «на глаз». Для этого берут стержень и сгибают его в дугу. Свободный конец наматывается на прядь сердечника, и конец начинает изгибаться по часовой стрелке. Качественный канат должен изгибаться вокруг сердечника в той же степени, что и его диаметр, т.е. на 180 градусов вокруг себя. При этом в месте изгиба не должно образовываться трещин или разрывов.
Цена катанки. Вес катанки.
Стоимость каната сопоставима со стоимостью материала, из которого он изготовлен. Например, стальная проволока может стоить 20-30 рублей за килограмм, алюминиевая — около 150 рублей за килограмм, медная — около 300 рублей за килограмм.
Вес каната зависит от материала и его диаметра. Например, в таблице приведен вес стального каната в зависимости от его диаметра. Медная проволока имеет примерно такой же вес. Алюминиевая проволока примерно в три раза легче стальной и медной.
Транспортировка и хранение катанки
В зависимости от требований заказчика, вес каната может составлять от 160 кг до 5 000 кг. Существуют небольшие магазины DIY, где можно купить проволочные канаты в мотках меньшего веса. При транспортировке небольшой партии каната катушки укладываются плашмя. Если речь идет о большой партии, катушки можно укладывать друг на друга. Канат в бухтах можно хранить в одном месте на складе или на строительной площадке.
>Проблема в том, что температура плавления меди примерно в 2 раза выше, чем у алюминия. Проблема не в этом, а в том, что удельное сопротивление меди в 1,5 раза ниже, чем у алюминия, поэтому она быстрее нагревается.
