Высокопрочный стальной прокат – это металлопродукция, которая при поставке имеет предел текучести более 300 МПа, предел прочности – до 2500 МПа. Высокопрочная листовая сталь все шире применяется в различных отраслях промышленности благодаря снижению металлоемкости, увеличению срока службы изделий, уменьшению производственных и эксплуатационных затрат в сравнении с продукцией из традиционных марок стали. Прочностные характеристики металла достигаются путем использования различных систем легирования стали, специальных режимов горячей прокатки (таких, как контролируемая прокатка, или нормализующая, или термомеханический процесс), а также термической обработкой (закалка с отпуском, нормализация). Помимо высокой прочности, материал обладает повышенной ударной вязкостью (в т.ч. при отрицательных температурах), хорошей пластичностью и свариваемостью.
Наиболее востребован в данном сегменте высокопрочный прокат после закалки с отпуском (Q&T – quenched and tempered) и после термомеханической прокатки (ТМСР – Thermomechanical controlled process).
Сферы применения
Материалы для загрузки
Применение высокопрочной стали
Использование высокопрочной закаленной стали повышенной износостойкости при изготовлении и ремонте металлоконструкций и деталей машин имеет ряд преимуществ:
-
Снижение веса изделий, конструкций при сохранении прочностных характеристик
-
Увеличение полезной грузоподъемности
-
Снижение затрат на транспортировку, сборку, установку
-
Снижение затрат на ремонт, техническое обслуживание
-
Сочетание износостойкости, трещиностойкости и деформационной стойкости
Благодаря таким особенностям высокопрочная сталь в состоянии поставки после закалки и отпуска имеет обширное применение в тяжелом машиностроении, строительстве и других секторах. Более 70% выпускаемого закаленного толстого листа потребляется при изготовлении тяжелой наземной, подземной и грузоподъемной техники.
Область применения высокопрочной стали после закалки с отпуском |
Примеры использования |
Производство тяжелой наземной техники |
Ковши экскаваторов и другое навесное оборудование Кузова самосвалов Выглаживающая плита асфальтоукладчика Ножи грейдера |
Изготовление подземной техники |
Соединительные детали конвейеров Усиление несущих частей конструкций горных машин Навесное оборудование горной техники |
Производство грузоподъемной техники |
Грейферы портовых кранов Несущие части мостовых кранов Крановые стрелы и пр. |
Горнодобывающая промышленность |
Приемные бункеры и грохоты Буферные емкости и вибрационные питатели Конусные дробилки |
Тяжелое и общее машиностроение |
Изнашивающиеся узлы оборудования бетонных заводов Пластины для бетоносмесителя, емкости для загрузки гравия Обшивка вагонов ж/д транспорта и ковшей и кузовов колесной техники Изнашивающиеся детали машин и механизмов |
Строительство |
Несущие части оффшорных (морских) платформ Элементы башен ветрогенераторов Элементы мостов и эстакад |
Ремонт, дистрибуция |
Восстановительный ремонт отдельных изнашивающихся узлов вышеприведенного оборудования у конечного потребителя либо на специализированных ремонтных предприятиях |
За счет использования высокопрочной закаленной стали значительно удлиняется срок эксплуатации оборудования и машин, снижается частота замены и ремонта техники, минимизируются простои.
Преимущества использования термомеханически упрочненного проката базируются на его ключевых особенностях – низком углеродном эквиваленте, высоком уровне прочности и ударной вязкости. Благодаря этому в сравнении с традиционными сталями ТМСР-прокат при переработке показывает более высокую эффективность: сокращаются затраты на сварочные материалы, нет потребности в предварительном нагреве металла и дополнительной термообработке, снижается общая металлоемкость конструкций, сокращаются сроки реализации проектов.
Основными направлениями применения таких высокопрочных сталей являются строительство и различные сектора машиностроения.
Область применения высокопрочной стали после термомеханической прокатки |
Примеры использования |
Промышленное и гражданское строительство |
Строительные металлоконструкции – колонны, фермы, элементы перекрытий и пр. Элементы мостов и эстакад |
Оффшорные конструкции |
Несущие части оффшорных платформ Элементы морских буровых установок |
Производство ветрогенераторов |
Элементы башен ветрогенераторов |
Тяжелое и общее машиностроение |
Стрелы автокранов, рамы грузовых автомобилей и сельскохозяйственной техники, силовые детали Обшивка боковых и торцевых стен вагона, рама полувагона Элементы турбин, гидро- и турбогенераторы |
Ремонт, дистрибуция |
Восстановительный ремонт отдельных изнашивающихся узлов вышеприведенного оборудования в условиях конечного потребителя либо специализированных ремонтных предприятий |
Замена продукции из обычных конструкционных марок стали на высокопрочные термомеханически упрочненные виды проката позволяет значительно снизить металлоемкость строительных конструкций за счет использования колонн с меньшей толщиной стенки и полок при аналогичных показателях прочности на сжатие. Например, применение TMCP-листа при изготовлении сварных колонн современных высотных зданий коммерческого назначения позволяет достичь экономии металлопроката на 20-30%, а его использование в конструкции полувагонов приводит к снижению их веса (и соответствующему увеличению полезной грузоподъемности) на 30-35%.
Классификация и свойства высокопрочных сталей
Высокопрочная сталь с состоянием поставки после закалки и отпуска производится в соответствии со стандартами EN 10025-6, ДСТУ EN 10025-6, ASTM A514/А514М, ASTM A517/А517М, ГОСТ 19281 и др., а также по собственным нормативным документам компаний-производителей.
Стандарт |
Марки высокопрочных сталей |
Ориентировочный уровень механических свойств в соответствии со стандартом |
|
Предел текучести, МПа |
Предел прочности, МПа |
||
EN 10025-6 ДСТУ EN 10025-6 |
S460Q, S460QL, S460QL1 |
Не менее 460 |
550-720 |
S500Q, S500QL, S500QL1 |
Не менее 500 |
590-770 |
|
S550Q, S550QL, S550QL1 |
Не менее 550 |
640-820 |
|
S620Q, S620QL, S620QL1 |
Не менее 620 |
700-890 |
|
S690Q, S690QL, S690QL1 |
Не менее 690 |
770-940 |
|
S890Q, S890QL, S890QL1 |
Не менее 890 |
940-1100 |
|
S960Q, S960QL |
Не менее 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, категории 2, 3 |
380-415 |
550-690 |
ГОСТ 6713 |
10ХСНД |
Не менее 390 |
530-685 |
15ХСНД |
Не менее 345 |
490-685 |
|
ГОСТ 19281 |
10ХСНД |
Не менее 390 |
Не менее 510 |
15ХСНД |
Не менее 345 |
Не менее 490 |
|
09Г2С |
Не менее 350 |
Не менее 500 |
|
16Г2АФ |
Не менее 450 |
Не менее 600 |
|
ТУ 14-1-5334-96 |
16ХГМФТР |
Не менее 580 |
Не менее 680 |
ТУ 14-1-5517-2005 |
16Х2ГСБ |
590-835 |
690-930 |
ТУ У 77-096-173-2001 |
25ХГСР |
Не менее 620 |
Не менее 800 |
ТУ У 27.1-26416904-150:2005 |
06Г2Б |
Не менее 440 |
Не менее 540 |
06ГБ |
Не менее 355 |
Не менее 450 |
Сталь высокой прочности в состоянии поставки после термомеханической прокатки изготавливается по EN 10025-4, ДСТУ EN 10025-4, EN 10149-2, а также по нормативной документации и под собственными брендами компаний-производителей.
Стандарт |
Марки высокопрочных сталей |
Ориентировочный уровень механических свойств в соответствии со стандартом |
|
Минимальный предел текучести, МПа |
Предел прочности, 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 |
Производство высокопрочного стального толстого листа
Высокопрочная сталь изготавливается на реверсивных станах путем горячей деформации стальных полуфабрикатов – непрерывнолитых или катаных слябов. Упрочняющая обработка листа выполняется либо на финальных стадиях прокатки и охлаждения на стане, либо путем термического воздействия вне основного потока.
|
Высокопрочная сталь после закалки с отпуском (Q&T) |
Высокопрочная сталь после термомеханической прокатки (ТМСР) |
Технология и свойства |
Термическая обработка вне потока стана или закалка с прокатного нагрева Увеличение износостойкости проката Сочетание износостойкости, трещиностойкости и деформационной стойкости |
Специальные режимы прокатки в потоке стана Низкий углеродный эквивалент Высокая прочность, высокая ударная вязкость |
Преимущества для потребителей |
Снижение веса при сохранении прочностных характеристик Увеличение полезной грузоподъемности Снижение материальных затрат |
Уменьшение времени и затрат на сварку Отсутствие дополнительной т/о Снижение веса металлоконструкций в сравнении с традиционными марками Возможность формовки в холодном состоянии |
Закалка – это процесс нагрева стали до температур свыше фазовых превращений с последующей выдержкой и быстрым охлаждением со скоростью, которая больше критической – в воде, масле, полимерных либо эфирных смесях и пр. Температуру нагрева и среду охлаждения выбирают в зависимости от химического состава и требуемого структурного состояния металла. После закалки сталь приобретает неравновесную метастабильную структуру и обладает высокой прочностью (предел прочности до 2500 МПа), твердостью (до 600-650 по шкале Виккерса), износостойкостью и повышенной хрупкостью. Закалочные операции могут выполняться как с отдельного нагрева стали после прокатки, так и с использованием тепла прокатного нагрева (т.н. прямая закалка). Закалка в ряде случаев не является окончательным видом термической обработки - для устранения избыточных напряжений и повышенной хрупкости изделие после закалки подвергают отпуску.
Термомеханический контролируемый процесс (термомеханическая прокатка) – это технологическая операция, предполагающая контроль температуры и процесса деформации листа при прокатке. Свойства, полученные после такой обработки, стали, не могут быть воспроизведены нормализацией или другими видами термообработки. Конечная мелкозернистая микроструктура металла достигается микролегированием, прокаткой в определенном диапазоне температур и контролируемым охлаждением (в т.ч. ускоренным с помощью водо-воздушной смеси).
Благодаря высокой прочности, свариваемости и устойчивости к хрупкому растрескиванию ТМСР-прокат может применяться в конструкциях с температурой эксплуатации до -50°C с гарантированными значениями ударной вязкости.
Купить высокопрочную сталь от производителя
Производственные предприятия МЕТИНВЕСТ выпускают низколегированную и легированную высокопрочную сталь в соответствии с требованиями международных стандартов и индивидуальных спецификаций потребителей. Доступна поставка продукции после применения специальных видов прокатки (контролируемая прокатка, термомеханический процесс, нормализующая прокатка) и после термической обработки вне потока стана (закалка с отпуском, нормализация и др.). Купить высокопрочную сталь можно через глобальную сбытовую сеть, имеющую 38 офисов продаж в Европе, Азии, Африке и Америке и 16 металлобаз в Украине, а также у авторизованных дилеров.
Оставайтесь на связи
Найдите представителя Метинвеста в вашем регионе
Подпишитесь на рассылку новостей