Листовой металл — востребованный вид металлопроката. Из него изготавливают корпуса кораблей, автомобилей, элементы станков, бытовой техники, несущие конструкции зданий. Выбор конкретного вида листового проката зависит от требований проекта.
Металлические листы классифицируют по способу производства, толщине. Отдельную нишу занимает листовой прокат с покрытием — оцинкованный, рифленый, просечно-вытяжной, перфорированный. Одни виды металла могут годами выдерживать экстремальные t. Другие — противостоят агрессивным средам, третьи — сохраняют вязкость при экстремальных t.
Сплав, из которого сделан листовой металл, определяет его характеристики и сферу применения.
Обычная сталь при нагреве теряет прочность. При t более 400° в ней запускается процесс ползучести — металл начинает медленно деформироваться. Для ответственных узлов энергетического оборудования это недопустимо.
Легирующие компоненты меняют структуру металла на кристаллическом уровне. Они образуют мельчайшие карбиды, которые закрепляют границы зерен, тормозят движение дислокаций — дефектов кристаллической решетки, по которым распространяется деформация. В результате металл не разрушается при нагревании до 550–600°.
Инженеры и проектировщики ценят ее за способность оставаться прочной под нагрузкой при экстремальном повышении t.
Регламентируется ГОСТ 20072–74.
Количество вредных примесей, таких как фосфор и сера, строго ограничено, не превышает 0,03%.
Временное сопротивление разрыву находится в диапазоне 490–690 МПа. Это та нагрузка, которую образец выдерживает перед разрушением.
Предел текучести начинается от 275 МПа. Показывает напряжение, при котором металл начинает необратимо деформироваться.
Ударная вязкость достигает 59 джоулей на квадратный сантиметр. Это главный параметр, от которого зависит надежность конструкции. Он показывает, способность листа гнуться, а не разрушаться при сильном механическом воздействии.
Твердость колеблется в диапазоне 160–190 единиц по Бринеллю, плотность — 7,85 грамма на кубический сантиметр
Сваривается ручной дуговой, автоматической сваркой под флюсом или в среде защитных газов. Чтобы избежать появления холодных трещин в шве и околошовной зоне, металл перед свариванием обязательно подогревают до 150–200° Цельсия.
После сваривания проходит термическую обработку. Сначала проводят нормализацию при t 900–950°. Затем следует отпуск при t 650–700°. Это снимает внутренние напряжения, обеспечивает стабильную структуру металла.
Применяется в энергетике, тяжелом машиностроении. Из листа делают трубы для паропроводов, которые выдерживают t до 540 градусов Цельсия. Изготавливают коллекторы, камеры, днища, крепеж для котельных установок. Лист подходит для создания сосудов, аппаратов, функционирующих под высоким давлением при повышенных t.
Среди российских марок наиболее близка сталь 15ХМ. На международном рынке стандартным аналогом считается европейская марка 13CrMo4-5, известная также под номером 1.7335. Американский аналог — это сталь A335 P11 по стандарту ASTM. Японские производители предлагают марки STBA22 или STPA22.
Это усовершенствованная версия стали 12ХМ, в которую добавили ванадий. 12Х1МФ десятилетиями доказывает свою надежность в самых ответственных узлах тепловых электростанций.
Цифра «12» в начале показывает среднее содержание углерода — его здесь 0,12%. Это основа, которая дает материалу прочность. Сочетание «Х1МФ»:
Сталь 12Х1МФ изготавливается строго по ГОСТ 20072–74. Формула выверена так, чтобы добиться максимальной теплоустойчивости без лишнего удорожания. Кремния добавляют 0,17–0,37%, он действует как раскислитель. Марганец занимает 0,4–0,7%, повышает прокаливаемость.
Главные легирующие компоненты:
Прочностные характеристики зависят от вида листового проката и режима термообработки. Временное сопротивление разрыву — 440–640 мегапаскалей. Предел текучести — не менее 255 мегапаскалей. Относительное удлинение достигает 21%. Относительное сужение может доходить до 55%. Ударная вязкость — от 590 до 980 килоджоулей на квадратный метр. Твердость материала — 123–179 единиц по Бринеллю. Плотность стали — около 7800 килограммов на кубический метр.
Особенно важны для этого сплава характеристики длительной прочности. При t 560° предел ползучести — около 116 МПа, а максимум длительной прочности за 10000 часов достигает 137 мегапаскалей.
Сталь относится к группе ограниченно свариваемых материалов. Основные способы сварки — ручная дуговая и аргонодуговая. Перед началом работ металл обязательно подогревают до 200–300°. Ковку проводят с начальной t 1240° и заканчивают при 780°. Обрабатывается сталь резанием вполне удовлетворительно. Термообработка: нормализация при 960–980°, затем высокий отпуск при 700–760°.
12Х1МФ востребована в энергетическом машиностроении. Из нее производят трубы пароперегревателей, трубопроводы, высоконапорные коллекторные установки, детали цилиндров газовых турбин. Рабочая t может достигать 570–585°.
Среди российских — 15Х1М1Ф и 12Х1М1Ф. В Германии — 1.7715 или 14MoV6-3. В Англии — 1503-660-440. Американский вариант — ASTM A387 Grade 12 Class 2.
Листовой металлопрокат — основа современного строительства и машиностроения. Его производят горячей и холодной прокаткой.
В 12ХМ основными легирующими элементами выступают Cr и Mo, V здесь отсутствует. Листовой прокат рассчитан на эксплуатацию при t до 540 ° под давлением.
Это специальный вид хромомолибденованадиевого листового проката. 12Х1МФ относится к теплоустойчивым сталям перлитного класса, предназначена для длительной работы при t до 570–600°.
Это стальной лист, покрытый слоем цинка для защиты от коррозии. Технология горячего цинкования дает наиболее равномерное, надежное покрытие. Лист хорошо гнется, штампуется, поддается вальцеванию.
Базовый и самый распространенный вид металлопроката. Его производят при t 1100–1200 градусов. Из горячекатаного листа делают металлоконструкции, балки, колонны, корпуса машин и судов.
Изготавливается из стали 09Г2С и 10ХСНД. Добавки марганца, кремния, хрома и никеля улучшают свариваемость и делают лист данного вида устойчивым к низким температурам.
Вид покрытия выбирают в зависимости от условий эксплуатации и бюджета:
Нужно ответить на три вопроса: Где лист будет работать? Какие воздействия предстоит выдерживать? Важен ли внешний вид?
Листовой металл известен давно — от бронзовых ворот Ассирии до современных прокатных станов. Листы толщиной 0,2–0,5 мм называют жестью, более 160 мм (иногда 75 мм) — слябами.
Классифицируют листы по методу производства (горячий/холодный), точности (А — повышенная, Б — нормальная) и плоскостности (особо высокая, высокая, улучшенная, нормальная).
Заказать все виды листового проката можно в компании Омега Металл.
