Использование проката повышенной и высокой прочности позволяет на треть снизить металлоемкость по сравнению с рядовыми сталями: толщина металла меньше, а несущая способность конструкции остается неизменной. Другими словами, прочные стали – это сокращение расходов и упрощение производства конечного продукта.
К тому же, растущие экологические требования стимулируют производителей переходить на энергоэффективные процессы, сокращать потребление ресурсов и технологические выбросы. И тут без облегчения металлоконструкций не обойтись. А какой лучший способ снизить массу изделия? Правильно – использовать высокопрочные стали и сплавы.
Разделение на металлы низкой и высокой прочности в разных стандартах отличается. На практике продукт считается высокопрочным, если его предел текучести* выше 355 МПа. К примеру, прокат из марки S355 можно считать условной границей между мягкой и прочной сталью. Производство такого проката регулирует европейский стандарт EN10025, а в американской классификации для высокопрочного проката действуют отдельные стандарты.
Группа Метинвест выпускает прокат высокой и повышенной прочности из более чем 100 марок стали. Треть продаж Группы занимает высокопрочный лист и рулон.
Технологии производства высокопрочного проката
Наиболее востребованные технологии производства высокопрочного листового проката – термомеханическая прокатка и закалка с отпуском.
Термомеханическая прокатка (ТМСР – Thermomechanical controlled process) – процесс прокатки, при котором конечная мелкозернистая структура металла достигается микролегированием, прокаткой в диапазоне температур 900-700°С и строго контролируемым охлаждением.
TMCP отличается от других способов отсутствием дополнительной термообработки вне прокатного стана и минимальным использованием легирующих элементов. В отличие от стандартных технологий прокатки, TMCP-процесс позволяет получить уникальную микроструктуру, которая обеспечивает высокую прочность и хорошую формуемость.
Термомеханически упрочненный стальной прокат имеет низкий углеродный эквивалент, что обуславливает хорошую свариваемость, а, значит, снижает стоимость изготовления конечного продукта. Благодаря высокой прочности, свариваемости и устойчивости к растрескиванию, ТМСР-продукция может применяться в конструкциях с температурой эксплуатации до –50°C.
Термомеханически упрочненная сталь изготавливается по европейским стандартам EN 10025-4 (ДСТУ EN 10025-4), EN 10149-2 и другим международных нормативным документам, а также под собственными брендами компаний-производителей (DOMEX, PERFORM, ALFORM, DICUT, DI-MC и другие).
Метинвест выпускает термомеханически упрочненный прокат на комбинатах «Азовсталь» (толстый лист) и ММК им. Ильича (толстый лист и рулон), а также на итальянском перекатном заводе Ferriera Valsider (рулон).
Сферы применения термомеханически упрочненного проката
Закалка с отпуском (Q&T – Quenching and Tempering) – вид термической обработки стали, направленный на повышение прочности металла.
Закалка включает в себя нагрев до заданной температуры, выдержку и последующее быстрое охлаждение в воде, масле, солях или других жидкостях. Существует два варианта закалки: после прокатки на прокатном стане или с повторным нагревом на отдельном термическом участке. Для снятия внутренних напряжений после закалки прокат в большинстве случаев подвергается отпуску*, температура которого регулируется в зависимости от требуемых свойств (от 180 до 650°С).
Преимущества высокопрочного закаленного проката:
- увеличение износостойкости проката;
- 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.
Q&T прокат производится по стандартам EN 10025-6, ASTM A514, ASTM A517, ГОСТ 19281, а также под собственными брендами компаний-производителей (MIILUX, HARDOX, WELDOX, XAR, SECURE, DILLIDUR, DILLIMAX, ALDUR и другие).
Метинвест выпускает закаленный толстолистовой прокат на комбинате «Азовсталь».
Кроме того, закалку с отпуском можно выполнять на заводах металлоконструкций, машиностроительных и ремонтных предприятиях. В этом случае горячекатаный листовой, рулонный или сортовой прокат после подготовки подвергают упрочняющей термической обработке, чтобы придать изделию необходимые свойства. Полуфабрикатом для такого применения выступает углеродистая и легированная сталь, изготовленная по международным стандартам ISO 683-1/EN 10083-2, ISO 683-2/EN 10083-3, ДСТУ EN 10083-2, ДСТУ EN 10083-3, ДСТУ 8429/ ГОСТ 14959, ГОСТ 1577. Такая продукция также доступна на украинских и зарубежных предприятиях Метинвеста.
Сферы применения закаленного проката
*Предел текучести – точка перехода металла из упругого в пластичное состояние. Измеряется в Паскалях. Чем больше значение предела текучести, тем прочнее металл. Чтобы определить предел текучести металла, его растягивают в противоположные стороны на специальном оборудовании.
*Отпуск – процесс, при котором деталь повторно нагревают до определенной температуры (значительно ниже температуры закалки), а потом дают остыть на воздухе или замедленно с печью.