Стальной горячекатаный уголок
Содержание
Введение2
1. Характеристика уголка стального горячекатаного №103
1.1 Назначение
уголка стального
1.2 Требования
нормативных документов к
1.3 Дерево свойств15
2. Оборудование и схема производства уголка стального горячекатаного16
2.1 Характеристика оборудования16
2.2 Технологический процесс производства на стане 45017
2.3 Калибровка валков сортового проката18
3. Дефекты уголка стального горячекатаного №1022
Заключение27
Список использованных источников28
Введение
Много тысячелетий
прошло с того времени, когда человек научился
пользоваться металлами, и с тех пор они
заняли важное место в его жизни. Сегодня
мы встречаемся с металлами повсюду: металл
- это океанские лайнеры; железные дороги
и каркасы многоэтажных зданий; мосты
и автоматические станки; многочисленные
предметы нашей повседневной жизни. От
развития металлургии в значительной
степени зависит обеспечение металлом
транспорта, строительства, машиностроения,
сельского хозяйства и других отраслей
народного хозяйства.
- профили общего назначения с простой геометрической формой
- профили общего назначения фасонные
- фасонный прокат специального и отраслевого назначения
К фасонному металлопрокату общего назначения относится стальной горячекатаный уголок. Кроме облегчения конструкции, применение таких профилей в строительстве дает возможность осуществлять более рациональные конструктивные решения.
1.Характеристика готового профиля
1.1. Назначение. Область использования
данного вида продукции:
Уголок стальной считается одним из самых востребованных видов строительного материала. Он применяется в строительстве легких сквозных конструкций, для отделки внешних углов, для усиления бетона и иногда в качестве декоративного элемента, а также с помощью стальных уголков формируют откосы, дверные и оконные проемы. Но чаще всего стальные уголки используются в качестве арматурного крепления различных конструкций (стен и перекрытий) для придания им устойчивости. Стальные уголки, как и некоторые другие виды металлопроката, применяются не только в строительстве, но и в вагоностроении, и при строительстве различной крупногабаритной техники (кранов).
1.2.Требования нормативных документов к качеству:
Основные формы и размеры уголка стального горячекатаного №10 приведены в ГОСТ 8509-93 [1].
Настоящий стандарт распространяется на уголки стальные горячекатаные равнополочные. Размеры уголков, площадь поперечного сечения, справочные величины для осей и масса 1м уголков должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблице 1, а при поставках на экспорт – приведены ниже.
Условные обозначения к рисунку 1 и таблице 1:
b - ширина полки;
t – толщина полки;
R – радиус внутреннего закругления;
r – радиус закругления полок;
F – площадь поперечного сечения;
I – момент инерции;
X0 – расстояние от центра тяжести до наружной грани полки;
Ixy – центробежный момент инерции;
I – радиус инерции;
По точности прокатки уголки изготавливают:
А – высокой точности;
B – обычной точности.
Предельные отклонения по размерам уголков не должны превышать указанных в таблице 2.
Таблица 2:
Номер уголка |
Предельные отклонения,мм | ||||||
По ширине полки |
По толщине полки | ||||||
до 6 включ. |
от 6,5 до 9 включ. |
свыше 9 | |||||
A |
B |
A |
B |
A |
B | ||
>>10 >>15 |
±2,0 |
― |
― |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
0,4 |
-0,5 |
-0,6 |
-0,6 |
-0,7 | ||||
По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление уголков со смещением предельных отклонений по толщине полки в пределах допускаемых отклонений соответствующей точности. По согласованию с потребителем отклонения по толщине полки допускается заменять предельными отклонениями по массе в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3:
Номер уголка |
Предельные отклонения по массе,% | |
свыше 7,5 |
1 класс |
2 класс |
±2,5 |
3 | |
-5 | ||
Отклонения от прямого угла при вершине не должно превышать 35’. По согласованию изготовителя с потребителем отклонение от прямого угла при вершине не должно превышать: 2,0мм – для уголков с шириной полки свыше 50 до 100мм включительно. Притупление внешних углов (в том числе и угла при вершине) не контролируется. По требованию потребителя притупление внешних углов (в том числе и угла при вершине) не должно превышать:
0,3 толщины полки – для уголков толщиной до 10мм включительно;
3,0мм – для уголков толщиной свыше 10 до 16мм включительно.
Уголки изготавливают длиной от 4 до 12м:
− мерной длины;
− мерной длины с немерной в количестве не более 5% массы партии:
− кратной мерной длины;
− кратной мерной длины с немерной в количестве не более 5% массы партии;
− немерной длины;
-ограниченной длины в пределах немерной.
По согласованию изготовителя с потребителем уголки изготавливают мерной и кратной мерной длины с немерными длинами более 5% массы партии. Допускается изготовление уголков длиной не менее 3м и свыше 12м. Предельные отклонения по длине уголков мерной длины или кратной мерной не должны превышать:
+30мм – при длине до 4м включительно;
+50мм – при длине свыше 4 до 6 м включительно;
+70мм – при длине свыше 6м.
По требованию потребителя для уголков длиной свыше 4 до 7м предельные отклонения длины не должны превышать +40мм, более 7м - +5мм на каждый следующий метр. Кривизна уголков не должна превышать 0,4%длины. По требованию потребителя изготавливают уголки, кривизна которых не превышает 0,2%длины. Размеры поперечного сечения уголков, притупление углов измеряют на расстоянии не менее 500мм от торца штанги.
Также известна Часть 1. ИСО 657, включающая размеры горячекатаных равнополочных уголков. Предпочтительные размеры выделены полужирным шрифтом. Радиусы внутреннего закругления даны для информации и приведены в таблице А.1. Радиус закругления полок не определен, но при необходимости может быть рассчитан. Масса, площадь поперечного сечения и справочные значения величин равнополочных уголков приведены для информации в таблице А.1 и рассчитаны при условии, что радиус закругления полок имеет ½ значения радиуса внутреннего закругления. Допускаемые отклонения на размеры приведены в таблице Б.1.
а б
Часть 5. ИСО 657 включает в себя допуски для равнополочных и неравнополочных уголков в метрической и дюймовой сериях. Настоящий международный стандарт регламентирует предельные отклонения размеров горячекатаных стальных равнополочных и неравнополочных уголков в метрической и дюймовой сериях. Размеры уголков в метрической серии должны соответствовать ИСО 657-1 и ИСО 657-2, в дюймовой –ИСО 657-3 и ИСО 657-4. Предельные отклонения по ширине полки должны соответствовать приведенным в таблице Б.1
Метрическая серия,мм |
Дюймовая серия,дюйм | ||||
Ширина полки¹ |
Предельные отклонения |
Ширина полки¹ |
Предельные отклонения | ||
Свыше |
От и до включ. |
Свыше |
От и до включ. | ||
- |
50 |
±1,0 |
- |
2 |
±0,04 |
50 |
100 |
±1,5 |
2 |
4 |
±0,06 |
100 |
150 |
±2,0 |
4 |
6 |
±0,08 |
150 |
200 |
±3,0 |
6 |
8 |
±0,12 |
¹ Для неравнополочных уголков как базовая берется ширина большей полки | |||||
Таблица Б.1 − Предельные отклонения по ширине
Предельные отклонения по толщине равнополочных и неравнополочных уголков должны соответствовать приведенным в таблице Б.2.
Таблица Б.2- Предельные отклонения по толщине
Метрическая серия,мм |
Дюймовая серия,дюйм | ||||
Ширина полки¹ |
Предельные отклонения |
Ширина полки¹ |
Предельные отклонения | ||
Свыше |
От и до включ. |
Свыше |
От и до включ. | ||
- |
50 |
±0,5 |
- |
2 |
±0,02 |
50 |
100 |
±0,8 |
2 |
4 |
±0,03 |
100 |
150 |
±1,0 |
4 |
6 |
±0,04 |
150 |
200 |
±1,2 |
6 |
8 |
±0,05 |
¹ Для неравнополочных уголков как базовая берется ширина большей полки | |||||
Примечания:
− Для уголков с длиной полки свыше 75мм предельные отклонения по массе составляют ±2,5% на единицу длины и могут быть заменены предельными отклонениями по толщине. Масса единицы длины уголков приведена в части 1. ИСО 657.
Предельные отклонения на длины при порезке на нормальные и точные длины равнополочных и неравнополочных уголков должны соответствовать приведенным в таблицах Б.3 и Б.4 соответственно.
Таблица Б.3- Предельные отклонения для нормальных длин.
Метрическая серия |
Дюймовая серия | ||
Длина |
Предельные отклонения |
Длина |
Предельные отклонения |
Все длины |
±100мм |
Все длины |
±4 дюйма |
Таблица Б.4- Предельные отклонения для точных длин.
Метрическая серия |
Дюймовая серия | ||||
Длина,м |
Предельные отклонения,мм |
Длина,фут |
Предельные отклонения,дюйм | ||
Свыше |
От и до включ. |
Свыше |
От и до включ. | ||
75 |
3 | ||||
― |
12 |
0 |
― |
40 |
0 |
4 | |||||
12 |
― |
100 |
40 |
― |
0 |
Максимально допустимая кривизна для равнополочных и неравнополочных уголков должна соответствовать приведенной в таблице Б.5
Таблица Б.5:
Метрическая серия,мм |
Дюймовая,дюйм | ||||
Ширина полки¹ |
Кривизна |
Ширина полки¹ |
Кривизна | ||
Свыше |
От и до включ. |
Свыше |
От и до включ. | ||
50 |
150 |
0,4% длины |
2 |
6 |
0,4% длины |
150 |
200 |
0,25% длины |
6 |
8 |
0,25% длины |
¹ Для неравнополочных уголков как базовая берется ширина большей полки | |||||
Кривизна должна быть измерена как показано на рисунке Б.1. Неперпендикулярность (непаралельность, отклонение от прямого угла). Полки должны быть перпендикулярными относительно друг друга в пределах отклонений концов согласно таблице Б.6.
Таблица Б.6- Отклонение от прямого угла
Метрическая серия,мм |
Дюймовая серия,дюйм | ||||
Ширина полки¹ |
Отклонение |
Ширина полки¹ |
Отклонение | ||
Свыше |
От и до включ. |
Свыше |
От и до включ. | ||
˗ |
50 |
1 |
˗ |
2 |
0,04 |
50 |
100 |
2 |
2 |
4 |
0,08 |
100 |
200 |
3 |
4 |
8 |
0,12 |
¹Для неравнополочных уголков как базовая берется ширина большей полки | |||||
Основные требования характеристик качества приведены в ГОСТ 535-2005[3]. Настоящий стандарт распространяется на горячекатаный сортовой и фасонный прокат общего и специального назначений из углеродистой стали обыкновенного качества. В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент
Прокат разделяют на сортовой и фасонный. К сортовому относят прокат, у которого касательная к любой точке контура поперечного сечения данное сечение не пересекает (прокат круглый, квадратный, шестигранный, полосовой). К фасонному относят прокат, у которого касательная хотя бы в одной точке контура поперечного сечения данное сечение пересекает (двутавр, швеллер, уголок и профили специального назначения). В зависимости от качества поверхности прокат делят на: 1 ГП – Для применения без обработки поверхности
Группу указывают на заказе. Группу, если она не указана в заказе, устанавливает изготовитель. Фасонный прокат изготовляют только группы 1ГП. По форме, размерам и предельным отклонениям прокат должен соответствовать требованиям:
ГОСТ 8509[1] – для углового равнополочного.
Прокат изготовляют из стали марок: Ст0, Ст1кп, Ст1сп, Ст1пс, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, С3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс ,Ст6пс, Ст6сп по
Гост 380.
В зависимости от нормируемых показателей прокат подразделяют на категории: 1,2,3,4,5,6,7. Категорию указывают в заказе. Категорию, если она не указана в заказе, определяет изготовитель.
Допускается изготовлять прокат из стали марок: Е 185(Fe 310),Е 235 (Fe 360), Е 275(Fe 430),Е 355 (Fe 510), Fe 490, Fe 590, Fe 690 по Гост 380.
Схема условных обозначений проката приведена ниже. Прокат изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
Химический состав стали должен соответствовать ГОСТ 380[2].
Прокат изготовляют в горячекатаном состоянии. Для обеспечения требуемых свойств может применяться термическая обработка.
По требованию потребителя прокат изготовляют с гарантией свариваемости (“св”). Свариваемость обеспечивается химическим составом стали и технологией изготовления проката. Углеродный эквивалент (Сэкв) не должен превышать 0.45%.
Нормируемые показатели
по категориям проката
Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 2.
Ударная вязкость проката должна соответствовать нормам, приведенным в таблице 3. Расслоение прокат не допускается.
На поверхности проката группы 1ГП допускаются без зачистки отдельные раскатанные пузыри и загрязнения, рябизна, отпечатки, риски, не выводящие размеры профиля за пределы минусового отклонения.
Другие виды дефектов должны быть удалены пологой зачисткой или вырубкой, не выводящей размер профиля за пределы минусового отклонения. Глубина зачистки или вырубки считается от минимального размера проката. В поперечном сечении проката размером (диаметром или толщиной)140мм и свыше допускается не более двух зачисток максимальной глубины, которые не должны быть расположены на одной оси.
Глубина залегания, зачистки или вырубки дефектов на поверхности проката, не имеющих нормированных предельных отклонений, не должна превышать 10% толщины контролируемого элемента профиля.
Дефекты удаляют пологой зачисткой или вырубкой шириной не менее пятикратной глубины.
Прокат должен быть обрезан.
При порезке проката в холодном состоянии на поверхности реза (торца) допускаются волнистость и сколы, не выводящие длину профиля за номинальный размер и предельные отклонения по длине.
Косина реза фасонного проката не должна выводить длину проката за номинальный размер и предельные отклонения по длине. Высота заусенца при порезке ножницами не должна превышать: 1,0мм–при толщине фасонного проката до 0,5мм включительно, 1,5мм–при толщине свыше 5,0мм до 10мм включительно, 0,15 толщины – при толщине фасонного проката свыше 10мм.
Косину реза сортового проката диаметром (толщиной) до 80мм включительно не нормируют.
Косина реза сортового проката диаметром (толщиной) свыше 80мм не должна превышать 0,1 диаметра (толщины), а по требованию потребителя – 5,0мм. Высота заусенцев при порезке сортового проката ножницами не должна превышать 0,1 диаметра (толщины).
Высота заусенцев при порезке фасонного и сортового проката пилами не должна превышать 3мм.
По требованию потребителя заусенцы должны быть удалены.
При порезке сортового и фасонного проката ножницами допускаются отпечатки ножей глубиной до 0,25 диаметра (толщины) и утяжка концов проката.
Прокат диаметром (стороной квадрата, шириной) до 40мм включительно немерной длины допускается изготовлять с необрезанными концами. По согласованию изготовителя с потребителем прокат диаметром (стороной квадрата, шириной) свыше 40мм включительно изготовляют с необрезанными концами. Допускается изготовлять прокат из стали марок Е 185(Fe 310),Е 235 (Fe 360), Е 275(Fe 430),Е 355 (Fe 510), Fe 490, Fe 590, Fe 690 с требованиями по ИСО 630 [1] и ИСО 1052 [2], приведенными ниже.
Маркировка проката — по ГОСТ 7566.
По согласованию потребителя с изготовителем на прокат наносят цветную маркировку в соответствии с ГОСТ 380[2].
Упаковка проката — по ГОСТ 7566.
Транспортирование и хранение — по ГОСТ 7566.
Прокат принимают партиями. Партия должна состоять из проката одного размера и одной плавки-ковша.
В партии допускается наличие нескольких плавок (сборные партии), при этом партия должна состоять из проката одного размера (диаметра, толщины или номера) и одной марки стали. Химический состав, временное сопротивление,
предел текучести, относительное удлинение, ударную вязкость, изгиб в холодном состоянии и соответствие заданной категории проката этой партии определяют по плавке, имеющей наименьшее значение углеродного эквивалента С (экв).
Масса партии — не более 200т.
Масса партии из заготовок, полученных на машинах непрерывного литья методом “плавка на плавку”, не более 500т.
Партия должна сопровождаться документом о качестве по ГОСТ 7566 с дополнениями:
– индекса “сб” и величины углеродного эквивалента С(экв)—для сборной партии;
– индекса “св”—при поставке проката с обеспечением свариваемости;
– индекса (*) для ковшевой пробы или (S) для готового проката—при указании химического состава.
Для проверки качества проката по химическому составу, механическим и технологическим свойствам от партии отбирают:
– для химического анализа — одну пробу от плавки-ковша или одну пробу от готового проката каждой плавки-ковша;
– для испытания на растяжение и изгиб в холодном состоянии — один пруток, моток, полосу или профиль;
– для испытания на ударный изгиб для определения ударной вязкости — два прутка, мотка, полосы или профиля.
При прокатке плавки на различные толщины (диаметры, стороны квадрата) прутки, мотки, полосы или профили для механических испытаний отбирают от проката минимальной и максимальной толщины. Для контроля массы проката от партии отбирают один пруток, моток, полосу или профиль. Для контроля формы, размеров проката и качества поверхности от партии отбирают 10% прутков, мотков, полос или профилей, но не менее 5 штук. Химический анализ готового проката и испытание на изгиб в холодном состоянии допускается не проводить, установленные нормы обеспечивают технологией изготовления. При получении неудовлетворительных результатов проверки хотя бы по одному показателю повторную проверку проводят в соответствии с ГОСТ 7566. Методы отбора проб для определения химического состава стали — по ГОСТ 7565. Химический анализ — по ГОСТ 17745, ГОСТ 18895, ГОСТ 22536.0 – ГОСТ 22536.11, ГОСТ 27809, ГОСТ 28033 или другими методами, утвержденными в установленном порядке и обеспечивающими необходимую точность анализа. При разногласиях между изготовителем и потребителем применяют методы анализа, указанные в настоящем стандарте. Углеродный эквивалент вычисляют по формуле:
Сэкв = С+Мn/6,
где C,Мn – массовая доля углерода и марганца по плавочному анализу,%. Методы отбора проб для механических и технологических испытаний – по ГОСТ 7564. От каждого отобранного для контроля прутка, мотка, полосы или профиля отбирают:
– для испытания на растяжение и изгиб – по одному образцу;
– для испытания на ударный изгиб и определения ударной вязкости после механического старения – по два образца;
Испытание на растяжение проводят по ГОСТ 1497. Испытание на изгиб проводят по ГОСТ 14019. Испытание на ударный изгиб проводят по ГОСТ 9454. Испытание на ударный изгиб проката толщиной 5мм и менее проводят на образцах толщиной, равной толщине проката. Определение ударной вязкости после механического старения проводят по ГОСТ 7268. При контроле механических свойств допускается применение статистических и неразрушающих методов контроля по нормативным документам на методы контроля металлопродукции, прошедшим государственную регистрацию. В арбитражных случаях и при периодических проверках качества применяют методы контроля, предусмотренные данным стандартом. При изготовлении из стали одной плавки проката разной толщины (диаметра, стороны квадрата) образцы для механических испытаний отбирают от проката минимальной и максимальной толщины (диаметра, стороны квадрата) каждой группы размеров:
до 10мм включ.;
св.10 до 20мм>
>20 > 40мм>
>40 > 100мм>
>100мм.
Результаты испытаний распространяют на всю группу размеров. При изготовлении фасонного проката из стали одной плавки образцы для механических испытаний отбирают от каждого типа или номера профиля. Качество поверхности проката проверяют осмотром без применения увеличительных приборов. Расслоение проверяют внешним осмотром торцов и кромок проката. Геометрические размеры и форму профиля проверяют согласно ГОСТ 26877 при помощи измерительных инструментов по ГОСТ 162, ГОСТ 166, ГОСТ 427, ГОСТ 3749, ГОСТ 5378, ГОСТ 6507, ГОСТ 7502 или инструментов, аттестованных в установленном порядке. Контроль массы проката проводят путем взвешивания одного образца длиной не менее 0,3м при массе 1м длины до 100кг, образца длиной менее 0,3м при массе 1м длины 100кг и более.
Пример условного обозначения:
Уголок горячекатаный равнополочный высокой точности прокатки (А), размером 100x100x10 мм по Гост 8509-93[1] из стали марки Ст3кп, категории 1:
Уголок
Механические свойства проката при растяжении и работа удара должны соответствовать нормам, приведенным в таблице Б.1. Механические характеристики проката толщиной свыше 200мм устанавливают по согласованию изготовителя и потребителя. Поверхность проката должна быть гладкой и не иметь дефектов поверхности, которые влияют на дальнейшую обработку проката или на его использование по назначению. Отдельные дефекты могут быть удалены изготовителем путем зачистки при условии, что толщина не должна выходить за пределы минусовых отклонений, которые определяют в соответствии с международными стандартами на сортовой и фасонный прокат, при отсутствии предельных отклонений в международных стандартах, толщина проката не должна уменьшаться локально больше чем на 6% от номинального размера. Если нет других указаний, дефекты глубиной, превышающей предельные отклонения по толщине проката, могут быть заварены и тогда наплавленный металл подлежит следующим ограничениям: