Профиль горячекатаный: Спецпрофиль горячекатаный

Уголок равнополочный | Ст3 | 09Г2С | ГОСТ 8509-93

Профиль горячекатаный для крепи горных выработок

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при креплении выработок шахтной металлической крепью со спецпрофилем. Задачей изобретения является повышение несущей способности крепи и технологичности ее изготовления. Профиль крепи включает днище и симметрично сопряженные с ним наклонные боковые стенки криволинейной формы с фланцами на концах. В верхних частях фланцев выполнены впадины с криволинейными опорными поверхностями, в нижних частях выполнены выступы с криволинейными опорными поверхностями и примыкающие к ним нижние грани. Поперечное сечение днища выполнено переменной толщины, которая увеличивается от плоскости симметрии профиля к участкам сопряжения днища с наклонными боковыми стенками. Нижние грани фланцев сопряжены с криволинейными опорными поверхностями выступов и расположены под острым углом к горизонтальной плоскости. Приведены геометрические параметры элементов профиля. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к фасонному специальному профилю, который может быть использован для изготовления шахтной металлической крепи горных выработок.

Специальный желобчатый металлический профиль чаще всего применяют для изготовления металлической многозвенной арочной, податливой крепи (в дальнейшем крепи), предназначенной для поддержания горных выработок с ожидаемым смещением пород кровли и, следовательно, осадкой арки крепи на 500-700 мм. Необходимая податливость упомянутой крепи обеспечивается узлами податливости, образованными путем соединения смежных звеньев крепи внахлестку и фиксации их в проектном положении с помощью замков. При этом замки затягивают усилием, при котором между соединенными внахлестку звеньями крени достигаются такие усилия трения, которые обеспечивают стабильность рабочего сопротивления крепи в пределах величины ее конструктивной податливости. Основными показателями профиля являются линейная масса (линейная плотность), несущая способность (прочность) и технологичность изготовления. Для достижения высоких значений упомянутых показателей решающими факторами являются оптимальные конфигурация и геометрические параметры поперечного сечения профиля. Несущая способность профиля характеризуется моментами инерции сечения Iх и Iу и моментами сопротивления сечения Wx и Wy (при изгибе) относительно горизонтальной и вертикальной нейтральных осей Х-Х и У-У. Обеспечение минимальной линейной массы и высокой несущей способности является основной задачей создания оптимальных конфигурации и геометрических параметров поперечного сечения при разработке новых профилей для крепи горных выработок.

Известен профиль горячекатаный для крепи горных выработок (патент Германии №19513402, кл. E 21 D 11/24, опубл. 20.03.1997), включающий днище, симметрично сопряженные с ним наклонные боковые стенки криволинейной формы, снабженные на концах фланцами, на которых в верхних частях выполнены впадины с криволинейными опорными поверхностями, а в нижних частях выполнены выступы с криволинейными с заявляемым профилем, он был выбран в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Недостатками известного профиля горячекатаного для крепи горных выработок являются несовершенство его конфигурации и геометрических параметров (днища, выступов, впадин и нижних граней), нерациональное распределение металла по сечению профиля и недостаточная площадь контакта сопрягаемых опорных поверхностей выступов и впадин фланцев профилей смежных звеньев в конструкции крепи, что снижает несущую способность, величину и стабилизацию податливости крепи, а также снижает технологичность изготовления как профиля, так и крепи в целом.

Задачей изобретения является в профиле горячекатаном для крепи горных выработок путем усовершенствования его конфигурации и геометрических параметров (днища, выступов, впадин и нижних граней фланцев), рационального распределения металла по сечению профиля и увеличения площади контакта опорных поверхностей сопрягаемых выступов и впадин фланцев профилей смежных звеньев в конструкции крепи обеспечить повышение несущей способности, величины и стабилизации податливости крепи, а также повышение технологичности изготовления как профиля, так и крепи в целом.

Поставленная задача решается тем, что в профиле горячекатаном для крепи горных выработок, включающем днище, симметрично сопряженные с ним наклонные боковые стенки криволинейной формы, снабженные на концах фланцами, на которых в верхних частях выполнены впадины с криволинейными опорными поверхностями, а в нижних частях выполнены выступы с криволинейными опорными поверхностями и примыкающие к ним нижние грани, согласно изобретению поперечное сечение днища выполнено переменной толщины, которая увеличивается от плоскости симметрии профиля к участкам сопряжения днища с наклонными боковыми стенками, а нижние грани фланцев сопряжены с криволинейными опорными поверхностями выступов и расположены под острым углом к горизонтальной плоскости.

Приведенные признаки, характеризующие изобретение, являются существенными, так как в совокупности достаточны для обеспечения работоспособности и решения поставленной технической задачи, а каждый в отдельности необходим для идентификации и отличия заявленного профиля горячекатаного для крепи горных выработок от известных в технике аналогичных технических решений.

Таким образом, приведенная новая совокупность общих (известных) и отличных (новых) от прототипа существенных признаков, которыми характеризуется новый профиль горячекатаный для крепи горных выработок, является достаточной во всех случаях, на которые распространяется объем правовой защиты, так как решает поставленную техническую задачу.

Причинно-следственная связь между новой совокупностью существенных признаков изобретения, в том числе отличных (новых) признаков при их взаимодействии с известными (общими) признаками, в обеспечении новых технических свойств объекта изобретения, обусловленных решаемой технической задачей, заключается в следующем.

Так, выполнение днища переменной толщины, которая увеличивается от минимального значения в плоскости симметрии профиля до максимального значения в местах его сопряжения с боковыми стенками, обеспечивает более совершенную конфигурацию и геометрические параметры днища за счет рационального перераспределения металла из средней зоны к местам его сопряжения с боковыми стенками. Упомянутое перераспределение металла по сечению днища профиля выполнено без увеличения его площади. Это обеспечивает повышение прочности днища в местах его сопряжения с боковыми стенками, то есть в местах наибольшей концентрации напряжений профиля при работе его в конструкции крепи. При работе такого профиля в конструкции крепи в податливом режиме, при изгибе узлов ее податливости под действием высоких нагрузок не происходит проваливание верхняка в стойку на ее конце. В результате этого обеспечивается повышение несущей способности как профиля, так и крепи в целом.

Расположение нижних граней фланцев под острым углом к горизонтальной плоскости и их сопряжение с криволинейными поверхностями выступов по касательным обеспечивает дополнительный контакт части нижних граней с опорными поверхностями впадин профилей смежных звеньев крепи в узлах ее податливости. Это обеспечивает дополнительное участие части нижних граней фланцев профиля в работе сил трения в узлах податливости крепи, что позволяет повысить величину и стабильность рабочего сопротивления крепи, а также пределы ее конструктивной податливости. При этом сопряжение (по касательным) нижних граней с криволинейными поверхностями выступов фланцев повышает технологичность выполнения такого сопряжения в калибрах валков прокатного стана при горячей прокатке этого профиля.

Кроме того, профиль горячекатаный для крепи горных выработок имеет и другие отличные от прототипа признаки, которые развивают, дополняют и характеризуют изобретение в отдельных вариантах его выполнения и используются в зависимости от конкретных условий его изготовления и эксплуатации.

Так, в профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению ширина профиля составляет 1,24 — 1,30 высоты профиля.

Такое соотношение ширины и высоты профиля в указанном диапазоне значений определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как повышает момент инерции сечения Iу и момент сопротивления сечения Wy относительно вертикальной нейтральной оси У-У профиля без существенного изменения его массы.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к увеличению склонности профиля к кручению, а больше верхнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению толщина днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками составляет 0,14-0,18 высоты профиля.

Такое соотношение толщины днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками и высоты профиля определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как снижает концентрацию напряжений и увеличивает сопротивляемость отрыву днища от боковых стенок в узлах податливости крепи в процессе эксплуатации.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к снижению прочности, а больше верхнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению толщина днища в плоскости симметрии профиля составляет 0,67-0,69 толщины днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками.

Такое соотношение толщины днища в плоскости симметрии профиля и толщины днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. Такое соотношение обеспечивает рациональное распределение металла в средней части днища и наилучшее сочетание моментов инерции сечения Iх и Iу и моментов сопротивления сечения Wx и Wy относительно горизонтальной и вертикальной нейтральных осей Х-Х и У-У.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к снижению прочностных характеристик сечения, а больше верхнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению ширина днища составляет 2,8-3,0 толщины днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками.

Такое соотношение ширины днища и толщины днища на участках его сопряжения с боковыми стенками в указанном диапазоне значений определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как повышает момент инерции сечения Iу и момент сопротивления сечения Wy относительно вертикальной нейтральной оси У-У профиля без существенного изменения ее массы.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к увеличению склонности профиля к кручению, а больше верхнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению внутренняя поверхность днища выполнена криволинейной и вогнутой, причем радиус кривизны внутренней поверхности днища составляет 0,92-0,95 высоты профиля.

Выполнение внутренней поверхности днища криволинейной и вогнутой с указанным соотношением радиуса кривизны и высоты профиля выбрано экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. Такое соотношение обеспечивает плавное и рациональное перераспределение металла из средней части днища к участкам его сопряжения с боковыми стенками. Это обеспечивает наилучшее сочетание моментов инерции сечения Iх и Iу и моментов сопротивления сечения Wx и Wy относительно горизонтальной и вертикальной нейтральных осей Х-Х и У-У.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля, а больше верхнего предела приводит к снижению прочностных характеристик профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению наружная поверхность днища выполнена криволинейной и вогнутой в средней части, причем радиус кривизны наружной поверхности днища составляет 0,30-0,34 высоты профиля.

Выполнение наружной поверхности днища криволинейной и вогнутой в средней части с указанным соотношением радиуса кривизны и высоты профиля выбрано экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. Такое соотношение обеспечивает плавное и рациональное перераспределение металла из средней части днища к участкам его сопряжения с боковыми стенками. Это обеспечивает наилучшее сочетание моментов инерции сечения Iх и Iу и моментов сопротивления сечения Wx и Wy относительно горизонтальной и вертикальной нейтральных осей Х-Х и У-У.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля, а больше верхнего предела приводит к снижению прочностных характеристик профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению глубина вогнутости наружной криволинейной поверхности днища составляет 0,026-0,030 высоты профиля.

Выполнение глубины вогнутости наружной криволинейной поверхности днища в указанном диапазоне значений определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как обеспечивает наилучшее сочетание весовых и прочностных характеристик днища и профиля.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к неоправданному увеличению массы профиля, а больше верхнего предела приводит к снижению прочностных характеристик профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению высота фланцев составляет 0,21 — 0,22 высоты профиля,

Выполнение высоты фланцев в указанном диапазоне значений определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как обеспечивает наилучшее сочетание весовых и прочностных характеристик фланцев и профиля.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к снижению прочностных характеристик фланцев и профиля, а больше верхнего предела приводит к неоправданному увеличению массы фланцев и профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению глубина впадин фланцев составляет 0,17-0,19 высоты фланцев.

Выполнение глубины впадин фланцев в указанном диапазоне значений определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как обеспечивает надежное зацепление и фиксацию относительно оси Х-Х выступов фланцев наружного профиля во впадинах фланцев нижнего профиля в узлах податливости крепи.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к снижению надежности зацепления выступов и впадин упомянутых фланцев профилей, а больше верхнего предела приводит к снижению прочностных характеристик фланцев и профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению горизонтальная проекция ширины фланцев составляет 0,20-0,22 высоты профиля.

Выполнение горизонтальной проекции ширины фланцев в указанном диапазоне значений определено экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля, так как обеспечивает наилучшее сочетание весовых и прочностных характеристик фланцев и профиля.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела приводит к снижению прочностных характеристик фланцев и профиля, а больше верхнего предела приводит к неоправданному увеличению массы фланцев и профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению радиусы кривизны опорных поверхностей выступов фланцев составляют 0,34-0,40 горизонтальной проекции ширины фланцев.

Выбор соотношения радиусов кривизны опорных поверхностей выступов фланцев и горизонтальной проекции фланцев в указанном диапазоне значений определен экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. При этом соотношении повышается технологичность изготовления их в калибрах валков прокатного стана при горячей прокатке, улучшается зацепление их с впадинами сопряженного профиля в узлах податливости крепи и фиксация их относительно оси Х-Х. Кроме того, обеспечивается наилучшее сочетание весовых и прочностных характеристик фланцев и профиля.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела снижает технологичность их изготовления при горячей прокатке, ухудшает зацепление их с впадинами сопряженного профиля в узлах податливости крепи, не обеспечивает фиксацию их по оси Х-Х и снижает прочностные характеристики фланцев и профиля.

Экспериментально также установлено, что выбор этого соотношения больше верхнего предела неоправданно увеличивает массу фланцев и профиля.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению радиусы кривизны опорных поверхностей впадин фланцев составляют 0,96-0,98 радиусов кривизны опорных поверхностей выступов фланцев.

Выбор соотношения радиусов кривизны опорных поверхностей впадин фланцев и радиусов кривизны опорных поверхностей выступов фланцев в указанном диапазоне значений определен экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. Такое соотношение обеспечивает надежное зацепление выступов и впадин сопряженных профилей в узлах податливости крепи и надежную фиксацию их по оси Х-Х. При затяжке замков узлов податливости крепи это соотношение обеспечивает также плотную посадку выступов во впадинах, увеличивает площадь сопряжения их криволинейных опорных поверхностей, увеличивает силы трения в узлах податливости крепи, что повышает величину податливости и стабильность рабочего сопротивления крепи.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела чрезмерно уменьшает ширину впадин, что препятствует проникновению выступов во впадины при затяжке замков в узлах податливости, ухудшает зацепление в узлах податливости сопряженных профилей крепи и не обеспечивает фиксацию их по оси Х-Х.

Экспериментально также установлено, что выбор этого соотношения больше верхнего предела чрезмерно увеличивает ширину впадин, что при затяжке замков в узлах податливости и деформации кромок впадин приводит к образованию бокового зазора (люфта) между криволинейными опорными поверхностями выступов и впадин фланцев. В результате это приводит к ухудшению зацепления сопряженных профилей в узлах податливости крепи и не обеспечивает надежную фиксацию их по оси Х-Х.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению расстояние между продольными вертикальными плоскостями, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей впадин фланцев, составляет 1,012 — 1,018 расстояния между продольными вертикальными плоскостями, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей выступов фланцев.

Выбор соотношения расстояний между продольными вертикальными плоскостями, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей впадин и выступов фланцев, в указанном диапазоне значений определен экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. Выбранное соотношение обеспечивает упругий натяг между выступами внутреннего профиля и впадинами наружного профиля в узлах податливости крепи, что создает дополнительные силы трения между их криволинейными опорными поверхностями и позволяет увеличить величину и стабильность рабочего сопротивления крепи.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения меньше нижнего предела уменьшает величину упругого натяга между выступами внутреннего профиля и впадинами наружного профиля в узлах податливости крепи, уменьшает силы трения между их криволинейными опорными поверхностями и снижает величину и стабильность рабочею сопротивления крепи.

Экспериментально установлено, что выбор этого соотношения больше верхнего предела уменьшает податливость крепи, которая становится чрезмерно жесткой.

В профиле горячекатаном для крепи горных выработок согласно изобретению нижние грани фланцев расположены под углом 42 — 47° к горизонтальной плоскости.

Выбор угла расположения нижних граней фланцев к горизонтальной плоскости в указанном диапазоне значений определен экспериментальным путем и является оптимальным для этого профиля. Такое угловое расположение нижних граней фланцев обеспечивает плавное их сопряжение по касательным с криволинейными опорными поверхностями выступов и создает дополнительный контакт части нижних граней с опорными поверхностями впадин профилей смежных звеньев крепи в узлах податливости. В результате, обеспечивается дополнительное участие части нижних граней фланцев в работе сил трения в узлах податливости крепи, что позволяет повысить величину и стабильность рабочего сопротивления крепи и расширить пределы ее конструктивной податливости. Кроме того, расположение нижних граней под таким углом обеспечивает надежное зацепление выступов и впадин сопряженных профилей в узлах податливости крепи и надежную фиксацию их по оси Х-Х.

Экспериментально установлено, что выбор этого угла меньше нижнего или больше верхнего предела значений не целесообразен, так как при этом уменьшается площадь дополнительного контакта нижних граней с криволинейными опорными поверхностями впадин, что снижает силы трения в узлах податливости крепи. Кроме того, при этом не обеспечивается надежное зацепление выступов и впадин профилей в узлах податливости крепи.

В результате это приводит к снижению величины и стабильности рабочего сопротивления крепи и к снижению надежности фиксации профилей в узлах податливости крепи по оси Х-Х.

В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 изображен заявляемый профиль горячекатаный для крепи горных выработок.

На фиг.2 изображен выносной элемент I на фиг.1.

На фиг.3 изображен выносной элемент II на фиг.1.

Профиль горячекатаный для крепи горных выработок включает (фиг.1-3) днище 1, симметрично сопряженные с ним наклонные боковые стенки 2 криволинейной формы, снабженные на концах фланцами 3. На фланцах 3 в верхних частях выполнены впадины 4 с криволинейными опорными поверхностями, а в нижних частях выполнены выступы 5 с криволинейными опорными поверхностями и примыкающие к ним нижние грани 6. Поперечное сечение днища 1 выполнено переменной толщины, которая увеличивается от плоскости симметрии профиля к участкам сопряжения днища 1 с наклонными боковыми стенками 2. Нижние грани 6 фланцев 3 сопряжены с криволинейными опорными поверхностями выступов 5 и расположены под острым углом “” (фиг.1, 3) к горизонтальной плоскости N.

Боковые грани 7 фланцев 3 расположены параллельно нижним частям наклонных боковых стенок 2 и сопряжены радиусами с криволинейными опорными поверхностями впадин 4 и нижними гранями фланцев 3.

Днище 1 сопряжено с наклонными боковыми стенками 2 наружными и внутренними радиусами.

Ширина В профиля (фиг.1) составляет 1,24 — 1,30 высоты Н профиля.

Толщина D днища 1 (фиг.2) на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками 2 составляет 0,14-0,18 высоты Н профиля.

Толщина d днища 1 (фиг. 1) в плоскости У-У симметрии профиля составляет 0,67-0,69 толщины D днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками 2.

Ширина b днища 1 (фиг.1) составляет 2,8-3,0 толщины D днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками 2.

Внутренняя поверхность днища 1 (фиг.2) выполнена криволинейной и вогнутой, причем радиус R₁ кривизны внутренней поверхности днища 1 составляет 0,92-0,95 высоты Н профиля.

Наружная поверхность днища 1 (фиг.2) выполнена криволинейной и вогнутой в средней части, причем радиус R₂ кривизны наружной поверхности днища 1 составляет 0,30-0,34 высоты Н профиля.

Глубина s вогнутости наружной криволинейной поверхности днища 1 (фиг.2) составляет 0,026-0,030 высоты Н профиля.

Высота h_фл фланцев 3 (фиг.3) составляет 0,21-0,22 высоты Н профиля.

Глубина t впадин 4 фланцев 3 (фиг.3) составляет 0,17-0,19 высоты h_фл фланцев 3.

Горизонтальная проекция b_фл ширины фланцев 3 (фиг.3) составляет 0,20-0,22 высоты Н профиля.

Радиусы К₃ кривизны опорных поверхностей выступов 5 фланцев 3 (фиг.3) составляют 0,34-0,40 горизонтальной проекции b_фл ширины фланцев 3.

Радиусы R₄ кривизны опорных поверхностей впадин 4 фланцев 5 (фиг.3) составляют 0,96-0,98 радиусов R₃ кривизны опорных поверхностей выступов 5 фланцев 3.

Расстояние b₁ между продольными вертикальными плоскостями М, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей впадин 4 фланцев 3 (фиг.1), составляет 1,012-1,018 расстояния b₂ между продольными вертикальными плоскостями К, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей выступов 5 фланцев 3.

Нижние грани 6 фланцев 3 расположены под углом =42-47° к горизонтальной плоскости N.

Профиль изготавливают из углеродистой стали, например, марки Ст. 5 пс и Ст. 5 сп.

Заявляемый профиль горячекатаный для крепи горных выработок чаще всего работает в конструкции металлической многозвенной арочной, податливой крени, предназначенной для поддержания горных выработок с ожидаемым смещением пород кровли и, следовательно, осадкой арки крепи на 500-700 мм.

Необходимая податливость упомянутой крепи при работе обеспечивается узлами податливости, образованными путем соединения концевых частей профилей смежных звеньев (например, арки и стоек) крепи внахлестку и фиксации их в проектном положении с помощью замков.

При этом замки затягивают усилием, при котором между соединенными внахлестку звеньями крепи достигаются такие усилия трения, которые обеспечивают необходимое рабочее сопротивление крепи в податливом режиме в пределах величины ее конструктивной податливости.

При соединении концевых частей профилей смежных звеньев крепи внахлестку выступы внутреннего профиля входят во впадины наружного профиля.

При этом обеспечивается упругий натяг между выступами 5 внутреннего профиля и впадинами 4 наружного профиля в узлах податливости крепи, что создает дополнительные силы трения между их криволинейными опорными поверхностями и позволяет увеличить величину и стабильность рабочего сопротивления крепи.

Это достигается за счет того, что расстояние b₁ между продольными вертикальными плоскостями М, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей впадин 4 фланцев 3, больше расстояния b₂ между продольными вертикальными плоскостями К, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей выступов 5 фланцев 3.

При затяжке замков узлов податливости крепи обеспечивается также плотная посадка выступов 5 фланцев 3 внутреннего профиля во впадинах 4 фланцев 3 наружного профиля, за счет чего увеличивается площадь сопряжения их криволинейных опорных поверхностей, увеличиваются силы трения в узлах податливости крепи, что увеличивает надежность их зацепления и повышает величину податливости и стабильность рабочего сопротивления крепи.

Достигается это тем, что радиусы R₄ кривизны опорных поверхностей впадин 4 фланцев 3 меньше радиусов R₃ кривизны опорных поверхностей выступов 5 фланцев 3.

При работе такого профиля в конструкции крепи в податливом режиме, при изгибе узлов ее податливости под действием высоких нагрузок не происходит разрыв внутреннего профиля и проваливание верхняка в стойку на ее конце благодаря усилению участков сопряжения днища 1 с боковыми стенками 2.

Это достигается тем, что днище 1 выполнено переменной толщины, которая увеличивается от минимального значения d в плоскости У-У симметрии профиля до максимального значения D в местах его сопряжения с боковыми стенками 2.

Усовершенствованная конфигурация и геометрические параметры днища 1 за счет рационального перераспределения металла из средней зоны к местам его сопряжения с боковыми стенками 2 обеспечивают повышение прочности днища 1 в местах его сопряжения с боковыми стенками 2, то есть в местах наибольшей концентрации напряжений профиля при работе его в конструкции крепи.

Следует отметить, что упомянутое перераспределение металла по сечению днища 1 профиля выполнено без увеличения его площади.

Таким образом, в заявляемом профиле горячекатаном для крепи горных выработок за счет усовершенствования его конфигурации и геометрических параметров (днища, выступов, впадин и нижних граней фланцев), рационального распределения металла по сечению профиля и увеличения площади контакта опорных поверхностей сопрягаемых выступов и впадин фланцев профилей смежных звеньев в конструкции крепи обеспечивается повышение несущей способности, величины и стабилизации податливости крепи, а также повышение технологичности изготовления как профиля, так и крепи в целом.

Пример конкретного выполнения профиля горячекатаного для крепи горных выработок. Погонная масса профиля 21,0 кг/м. Высота профиля H=115 мм. Ширина профиля В=150 мм. Толщина днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками D=17,6 мм. Толщина днища в плоскости У-У симметрии профиля 12 мм. Ширина днища b=52 мм. Радиус кривизны внутренней поверхности днища R₁=108 мм. Радиус кривизны наружной поверхности днища R₂=35,5 мм. Глубина вогнутости наружной криволинейной поверхности днища S=3,2 мм. Высота фланцев h_фл=24 мм. Глубина впадин фланцев t=4,3 мм. Горизонтальная проекция фланцев b_фл=22,85 мм. Радиус кривизны опорных поверхностей выступов фланцев R₃=9,4 мм. Радиус кривизны опорных поверхностей впадин фланцев R₄=9,0 мм. Расстояние между продольными вертикальными плоскостями М, проходящими через вершины опорных поверхностей впадин фланцев b₁=l17 мм. Расстояние между продольными вертикальными плоскостями К, проходящими через вершины опорных поверхностей выступов фланцев b₂=115 мм. Угол наклона нижних граней фланцев к горизонтальной плоскости N -45°. Моменты инерции сечения Iх=442,2 см³, Iу=508,9 см³. Моменты сопротивления сечения (изгибу) Wx min=74,2 см³, Wx пл. =101,4 см³, Wy=68,2 cм³.

Предлагаемый профиль горячекатаный для крепи горных выработок технологичен, так как его конфигурация и геометрические параметры могут быть обеспечены в калибрах валков прокатного стана при горячей прокатке.

Такой профиль может быть изготовлен промышленным способом на любом металлургическом предприятии по изготовлению шахтных специальных профилей.

Формула изобретения

1. Профиль горячекатаный для крепи горных выработок, включающий днище, симметрично сопряженные с ним наклонные боковые стенки криволинейной формы, снабженные на концах фланцами, на которых в верхних частях выполнены впадины с криволинейными опорными поверхностями, а в нижних частях выполнены выступы с криволинейными опорными поверхностями и примыкающие к ним нижние грани, отличающийся тем, что поперечное сечение днища выполнено переменной толщины, которая увеличивается от плоскости симметрии профиля к участкам сопряжения днища с наклонными боковыми стенками, а нижние грани фланцев сопряжены с криволинейными опорными поверхностями выступов и расположены под острым углом к горизонтальной плоскости.

2. Профиль по п.1, отличающийся тем, что ширина профиля составляет 1,24-1,30 высоты профиля.

3. Профиль по п.1, отличающийся тем, что толщина днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками составляет 0,14-0,18 высоты профиля.

4. Профиль по п.1 или 3, отличающийся тем, что толщина днища в плоскости симметрии профиля составляет 0,67-0,69 толщины днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками.

5. Профиль по п.1 или 3, отличающийся тем, что ширина днища составляет 2,8-3,0 толщины днища на участках его сопряжения с наклонными боковыми стенками.

6. Профиль по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность днища выполнена криволинейной и вогнутой, причем радиус кривизны внутренней поверхности днища составляет 0,92-0,95 высоты профиля.

7. Профиль по п. 1, отличающийся тем, что наружная поверхность днища выполнена криволинейной и вогнутой в средней части, причем радиус кривизны наружной поверхности днища составляет 0,30-0,34 высоты профиля.

8. Профиль по п.1 или 7, отличающийся тем, что глубина вогнутости наружной криволинейной поверхности днища составляет 0,026-0,030 высоты профиля.

9. Профиль по п.1, отличающийся тем, что высота фланцев составляет 0,21-0,22 высоты профиля.

10. Профиль по п.1 или 9, отличающийся тем, что глубина впадин фланцев составляет 0,17-0,19 высоты фланцев.

11. Профиль по п.1, отличающийся тем, что горизонтальная проекция ширины фланцев составляет 0,20-0,22 высоты профиля.

12. Профиль по п.1 или 11, отличающийся тем, что радиусы кривизны опорных поверхностей выступов фланцев составляют 0,34-0,40 горизонтальной проекции ширины фланцев.

13. Профиль по п.1 или 12, отличающийся тем, что радиусы кривизны опорных поверхностей впадин фланцев составляют 0,96-0,98 радиусов кривизны опорных поверхностей выступов фланцев.

14. Профиль по любому из п.1, 12 или 13, отличающийся тем, что расстояние между продольными вертикальными плоскостями, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей впадин фланцев, составляет 1,012-1,018 расстояния между продольными вертикальными плоскостями, проходящими через вершины криволинейных опорных поверхностей выступов фланцев.

15. Профиль по п.1, отличающийся тем, что нижние грани фланцев расположены под углом 42-47° к горизонтальной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Швеллер

Главная / Сортовой прокат / Швеллер

Швеллер — профиль, имеющий П-образное сечение. Швеллер является одним из самых востребованных изделий: в строительстве, для устройства перекрытий и стен, мостах, колоннах, а также в разнообразных металлоконструкциях. Компания «СтальПром СПб» предлагает Вам следующие виды швеллера: — гнутый профиль — горячекатаный с параллельными гранями полок (П) и полками с уклоном внутренних граней (У либо без условных обозначений) Швеллер производится следующей длины: по 6м, по 11,7м, по 12м, а также немерной длины от 4 до 12м. Наша компания предлагает услуги по резке швеллера по вашим размерам (станок, газ, плазма). Также наша компания предлагает услугу по цинкованию, грунтовке и окраске металлопроката длиной до 12м.

По всем вопросам приобретения и доставки металлопроката Вам ответят менеджеры компании «СтальПром СПб по тел: (812) 309-59-40, 309-59-50, +7-921-951-6420

Формование металла – горячекатаная сталь по сравнению с холоднокатаной сталью

Прокатка – это процесс формовки металла для уменьшения толщины стали или любого другого металла и придания ему одинаковой толщины. Это может быть сделано либо выше, либо ниже температуры рекристаллизации, что приводит к двум различным процессам: горячей прокатке или холодной прокатке. Давайте рассмотрим некоторые из основных различий между двумя процессами применительно к стали.

Прокатку профилей в принципе можно проводить при высоких температурах – так называемая горячая прокатка, а также при комнатной температуре – так называемая холодная прокатка. Температура играет решающую роль в конечном результате. Оба метода производства используются для производства профилей из нержавеющей стали или стали. Свойства соответствующих технологий и, соответственно, продуктов сильно различаются.

Что такое горячекатаная сталь?

Горячая прокатка включает обработку прокатанного материала, такого как сляб, заготовка или проволока, при высоких температурах. Эти температуры должны быть выше температуры рекристаллизации – в случае стали она составляет от 720 до 1260 градусов Цельсия. Благодаря этим высоким температурам сталь находится в так называемом аустенитном состоянии. В этом состоянии атомы железа располагаются гранецентрированно в кубической форме, что допускает сильную деформацию. Таким образом, толщина стали может быть уменьшена, например, до 1/250 исходного размера.

Схема процесса производства горячекатаной стали

Преимущества горячекатаной стали

• Возможность массового производства
• Экономичное производство
• Высокая обрабатываемость
• Нет или очень небольшое внутреннее напряжение

Горячая прокатка является предпочтительной технологией для массового производства сортового проката, поскольку она обычно более экономична, чем холоднокатаная сталь. Кроме того, он позволяет легко формовать обрабатываемый материал. Еще одним важным преимуществом является то, что горячекатаная сталь практически лишена внутренних напряжений, так как сталь постепенно охлаждается. Тем не менее, приходится идти на уступки в отношении точности профиля и чистоты поверхности горячекатаных профилей.

Что такое холоднокатаная сталь?

В отличие от горячей прокатки, при холодной прокатке прокат обычно формируют при комнатной температуре и, следовательно, ниже температуры рекристаллизации. При холодной прокатке профилей в качестве полуфабриката используется катанка. Желаемый профиль поперечного сечения конечного изделия также определяет диаметр проволоки. Этот процесс в основном используется для формирования широких плоских изделий, таких как листовой металл.

Для особо сложных поперечных сечений может потребоваться несколько процессов прокатки. Это приводит к тому, что профили должны подвергаться отжигу на твердый раствор перед следующим проходом. Основной целью холодной прокатки является уменьшение толщины листового металла. Материал, подлежащий прокатке, обычно уже подвергался горячей прокатке.

Преимущества холоднокатаной стали

• Высокая точность
• Повышенная твердость
• Повышенная прочность
• Превосходное качество поверхности

Холодная прокатка может использоваться для изготовления профилей с очень жесткими допусками. Таким образом, это идеальный производственный метод для изготовления специальных профилей малого и среднего размера. Поскольку металл формуется при более низких температурах, холоднокатаная сталь обеспечивает повышенную твердость до 20 %, а также повышенный предел текучести и предел прочности при растяжении. Кроме того, детали из холоднокатаной стали имеют очень гладкую поверхность, на которой нет ржавчины и окалины.

Процесс горячей и холодной прокатки и алюминиевая бронза

В процессе горячей прокатки высокие температуры предъявляют высокие требования к материалам, используемым в стане горячей прокатки. Износ или коррозия могут стать серьезной проблемой, которая может ограничить производительность, поскольку машины необходимо обслуживать чаще. Изнашиваемые детали из алюминиевой бронзы могут стать ценным вложением, которое окупится в долгосрочной перспективе. Благодаря высокой износостойкости и высокой устойчивости к коррозии детали из алюминиевой бронзы имеют значительно более длительный срок службы, чем детали из обычных материалов.

Обычно процесс холодной прокатки приводит к большему износу. Поскольку листы формируются при комнатной температуре, обычно используются более мощные машины, что увеличивает износ. Алюминиевые бронзы имеют здесь большие преимущества благодаря своей высокой прочности на растяжение и высокой износостойкости. Кроме того, сварочные круги применяют на станах холодной прокатки, когда листы становятся тоньше. Именно в этой области окупаются разнообразные свойства алюминиевых бронз.

Хотите узнать больше о сталелитейной промышленности и о том, как алюминиевая бронза может помочь повысить производительность? Загрузите наш бесплатный технический документ «Бесчисленные преимущества алюминиевой бронзы в сталелитейной промышленности» прямо сейчас.

Hot Rolled Steel & Cold Rolled Steel — Difference & Advantages

Hot rolled steel or cold rolled steel – which to choose ? Одной из важнейших частей работы инженера является выбор правильных материалов для их применения. Выбор металла уже велик. Каждый со своими преимуществами и использованием. Некоторые виды стали отлично подходят для изготовления бытовой техники, другие — для автомобильной или морской промышленности, бензобаков, конструкций и т. д.

Тем не менее, есть еще одно отличие. Марка материала с одинаковым химическим составом может иметь различные качества в зависимости от метода производства. Наши клиенты просили разницу. Итак, вот оно.

Горячекатаная сталь

Горячая обработка более широко используется по сравнению с холодной обработкой, поскольку требует меньше усилий и энергии. Он используется в методах формования сжатием, таких как прокатка, экструзия металлов, ковка и т. д.

Метод горячей прокатки

Горячая прокатка производится при температурах выше температуры рекристаллизации материала. В случае стали температура поднимается выше 1000°C.

Нагретый металл в процессе горячей прокатки

Исходным материалом обычно являются стальные заготовки или слябы. Сначала их нагревают выше указанной температуры. Следующим шагом является подача их на прокатное оборудование. Непрерывная прокатка дает желаемую окончательную форму – металлический лист (3 мм и более) или профиль.

Свойства горячекатаной стали

Так как металл легко формуется при высоких температурах без каких-либо дополнительных задержек, его можно производить в больших количествах, чем холоднокатаный прокат. Это удерживает рыночную цену на горячекатаную сталь ниже . Сталь охлаждается при комнатной температуре. Это известно как нормализация. Он изменяет микроструктуру материала таким образом, что повышает пластичность и прочность . Пластичность особенно важна при формировании материала (например, при гибке листового металла), чтобы придать ему необходимую форму для ваших нужд.

Однако горячекатаная сталь не самого лучшего качества. В процессе охлаждения немного усаживается. Это оставляет металл с внутренними напряжениями. Результатом являются неоднородные измерения и некоторые искажения. Допуски на размеры материала могут варьироваться в пределах 2…5% . Также поверхность имеет чешуйчатую отделку . Это своего рода оксид, образующийся при высоких температурах, известный как прокатная окалина.

Горячекатаный прокат легко определить по прикосновению к поверхности из-за неровной поверхности, но при этом отсутствует масляная пленка. У стальных стержней углы закруглены.

Использование горячекатаной стали

Двутавровые балки находят широкое применение в строительстве

Горячекатаная сталь является хорошим выбором, когда жесткие допуски не имеют первостепенного значения. Есть много областей, где это так. Его большое преимущество в цене значит больше, чем точность. Некоторые распространенные области применения горячекатаной стали:

• Конструкции
• Трубы и трубки
• Рамы грузовиков
• Двери и полки
• Железнодорожные пути
• Детали вагонов

Холоднокатаная сталь

Холодная обработка – это метод обработки металлов давлением, который имеет много преимуществ по сравнению с горячей обработкой. Технически холодная обработка включает холодную прокатку и холодное волочение. Первый процесс используется с листовым металлом. Последний находит применение с прямоугольными и круглыми стержнями.

Метод холодной прокатки

Анимационный фильм Quaker Процесс холодной прокатки стали

В отличие от горячей прокатки, при холодной прокатке металл имеет температуру ниже его температуры рекристаллизации. Это еще только половина правды. Весь процесс начинается как горячая прокатка, чтобы придать первоначальную форму без особого сопротивления. После этого металл оставляют остывать при комнатной температуре.

Затем полуфабрикаты направляются на станы холодной обжатия. Металл прокатывают до толщины 0,5…3 мм для низкоуглеродистой стали и 0,5…5 мм для нержавеющей стали. Материал охлаждается с помощью масла, которое также действует как смазка в процессе прокатки. По мере того, как металлический лист становится тоньше между валками, его скорость увеличивается. Это означало бы износ и деформацию материала, если бы не было масляной пленки, сводящей к минимуму контакт. Поэтому холоднокатаную сталь можно узнать по маслянистой и гладкой поверхности.

Поскольку обработка происходит при температурах ниже температуры рекристаллизации, происходит деформационное упрочнение. Валки вызывают пластическую деформацию. Таким образом, предел текучести холоднокатаной стали выше, чем у горячекатаной стали . Например, горячекатаный стальной продукт может иметь предел текучести 235 МПа. Для сравнения, холоднокатаный продукт из стали с таким же химическим составом имеет предел текучести 365 МПа.

Основные преимущества холодной обработки:

• Точные окончательные размеры
• Чистая поверхность
• Повышенные прочностные характеристики

Использование холоднокатаной стали

Холоднотянутые бесшовные трубы хорошо подходят для изготовления мебели

Хотя холоднокатаная сталь дороже горячекатаной, вышеупомянутые преимущества делают ее пригодной для многих применений. Готовые изделия требуют меньше дополнительной обработки поверхности для достижения хорошего результата, так как поверхности уже гладкие. Примеры использования холоднокатаной/холоднотянутой стали включают:

• Металлическая мебель
• Конструктивные детали
• Бытовая техника
• Водонагреватели
• Металлические контейнеры
• Лопасти вентилятора
• Сковороды
• Компьютерные шкафы

При выборе подходящего материала для своего изделия обязательно ознакомьтесь с различием этих двух методов изготовления материалов. Нет смысла тратить больше денег на то, что вам на самом деле не нужно. Поэтому горячекатаная сталь является лучшим выбором, когда требования не высоки. В противном случае используйте холоднокатаную сталь. У него есть ответы, которых нет у горячекатаной стали.

Горячекатаный Т-образный профиль S235JR | MCB

В настоящее время мы работаем над нашим веб-порталом. Приносим свои извинения за доставленные неудобства. Пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж.

В настоящее время цена этого продукта не может быть отображена. Повторите попытку позже или свяжитесь с нашим отделом продаж по телефону +31 (0)40 20 88 582 или отправьте электронное письмо по адресу [email protected]

Этот продукт в настоящее время недоступен.

Артикул #
{{productData.selectedProduct.productCode}}

Ваша статья Номер №

*Изображение продукта может отличаться от реальности

Сервис и поддержка

+ 31 (0) 408833333330230 29232122122. n.

.

Описание продукта

• Хорошая свариваемость
• Приемлемая обрабатываемость
• Наиболее широко используемая нелегированная конструкционная сталь

.

• Достаточно хорошая формуемость

Читать дальше

Цены указаны без НДС, с оговоркой и в зависимости от общей поставки. Цены и дополнительные расходы (возможная стоимость сертификата, взносы за заказ и т. д.) и общая сумма, которую вы найдете в своей корзине.

Ваша скидка за количество

{{productData.staffelHeaderQuantity}}	{{productData.staffelHeaderPrice}}
{{staffel.minQuantity}} — {{(productData.staffelObjects[$index + 1].minQuantity) ? (productData. staffelObjects[$index + 1].minQuantity) : «…»}}	{{staffel.formattedValue}}

Этот продукт в настоящее время недоступен в Интернете, пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж Отделение.

Уточните свой выбор или выберите продукт из прайс-листа бруттоВыберите продукт из прайс-листа брутто

{{dictionary[‘variationattributetitlesingleoption’][variation]}} {{variantDataMap[variation][0].name}}

{{словарь[‘variationattributetitle’][вариация]}}
{{словарь[‘variationattributefirstoption’][вариация]}}

Длина (мм): недопустимая длина

Допуск длины {{operation.minTolerance}} {{operation.toleranceUnit.name}} / {{operation.maxTolerance}} {{operation.toleranceUnit.name}}

Строка общее количество основано на использовании полных длин.

Остальные детали включены.

Остальные детали не включены.

pdp.salesdepartment.questions

Вы хотите другой допуск? Положите товар в корзину и запросите коммерческое предложение в нашем отделе продаж

Пожалуйста, войдите в систему, прежде чем выбирать другой размер.

Очистить форму

{{productData.selectedProduct.certificateMessage}}

Количество:

Единица:Единица:{{productData.orderUnit.name}}

Вы можете заказать этот продукт только несколькими штуками
{{productData.selectedProduct.minOrderQuantity}}
{{productData.selectedProduct.deliveryUnit}}

Итого:
{{productData.staffelUnit.name}} {{productData.calculatedStaffelQuantity}}

Итого:
{{productData.calculatedStaffelQuantity}} {{productData.staffelUnit. name}}

Цена брутто {{productData.selectedProduct.formattedGrossPrice}}

Обратите внимание, что эта сумма почти равна пакету или набору {{upselling.amount} } {{upselling.unit.name}}.

Хотите воспользоваться этим?

{{productData.pdpPrice}}

за {{productData.priceUnitPer}} {{productData.priceUnit.name}}

Общая сумма настройки будет рассчитана в корзине.

{{productData.pdpStock}}Давай! Это означает, что вы должны указать» data-allow-html=»true» aria-hidden=»true» data-disable-hover=»false» aria-haspopup=»true» data-tooltip=»true»>

Пожалуйста Войти для заказа товаров

• Заказа с вашими собственными номерами статьи
• Расчет с текущими ценами MCB
• Следуйте за вашим заказом. Прейскурант: Горячекатаный Т-образный профиль S235JR

  Цена за евро за: 1000 кг

  Артикул

  {{брутто. артикул}}

  Описание

  {{gross.varianTname}}

  Вес в кг

  {{gross.weightPerpeece}}

  Валовая цена

  {{Gross.grossprice}}

  Select

  Show Mate 6666666666666666666666666666666.

  Описание продукта

  Этот стальной стержень является наиболее широко используемой нелегированной конструкционной сталью. Он предлагает разумную обрабатываемость, достаточно хорошую формуемость и хорошую свариваемость. Доступна марка стали, которая хорошо поддается термическому цинкованию, в результате чего получается гладкий и блестящий слой цинка. Если требуется отличная формуемость (например, при изгибе), это необходимо указать при заказе.

  • Хорошая свариваемость
  • Приемлемая обрабатываемость
  • Наиболее широко используемая нелегированная конструкционная сталь

  .

  • Достаточно хорошая формуемость

  Спецификации

  Допуски

  Загрузки

  MCB Boek

  Для того, чтобы лучше обслуживать вас, пожалуйста, заполните поля ниже, чтобы начать чат.

  MCB доступен с 8:00 до 20:00 вечера.

  ИмяОбязательное полеАдрес электронной почтыПожалуйста, введите действительный адрес электронной почты

  Горячекатаная сталь и холоднокатаная сталь (конечный анализ различий)

  Горячекатаный и холоднокатаный прокат представляют собой процесс формирования стального листа или профиля. Они оказывают большое влияние на структуру и характеристики стали.

  Прокатка стали в основном горячая, а холодная прокатка обычно используется только для производства стали с точными размерами, такой как сталь мелкого сечения и тонкие листы.

  Катанка

  Диаметр 5,5-40 мм, рулон, все горячекатаный материал.

  После холодного волочения это материал для холодного волочения.

  Стальной стержень

  Как правило, горячекатаный, в дополнение к тонким блестящим материалам с точным размером, также имеет материалы для ковки (поверхность имеет следы ковки).

  Ленточная сталь

  Как горячекатаные, так и холоднокатаные холоднокатаные материалы обычно тоньше.

  Стальной лист

  Холоднокатаный лист обычно тоньше, например автомобильные борта;

  Горячекатаный лист средней толщины, такой же толщины, как и холоднокатаный, внешний вид явно отличается.

  Уголок стальной

  Все горячекатаное.

  Стальная труба

  Включая сварку горячекатаной и холодной волочения.

  U-сталь и H-сталь

  Горячекатаный прокат.

  Арматура

  Горячекатаная.

  Содержание

  Горячекатаный Определение

  Слиток и заготовка при комнатной температуре очень трудно деформируются, непростая обработка, общая прокатка при нагреве до 1100 ~ 1250 ℃, технология прокатки называется горячей прокаткой.

  Температура конца горячекатаного проката составляет 800 ~ 900 ℃, обычно охлаждение на воздухе, поэтому состояние горячей прокатки эквивалентно нормализующей обработке.

  Большая часть стали прокатывается горячекатаным способом.

  Из-за высокой температуры на поверхности горячекатаной стали образуется слой оксидированного листа, благодаря чему она обладает определенной коррозионной стойкостью, может храниться на открытом воздухе.

  Но слой окисления также приводит к тому, что горячекатаная сталь имеет шероховатую поверхность и большой размер летучих веществ, поэтому для стали требуется яркая чистая поверхность, точный размер и хорошие механические свойства, которые необходимо превратить в полуфабрикаты путем горячей прокатки или готовые изделия. в качестве сырья для производства методом холодной прокатки.

  Преимущества ：

  Быстрая скорость формования, высокая производительность и неповрежденное покрытие, можно изготовить различные формы поперечного сечения в соответствии с требованиями условий использования;

  Холодная прокатка может вызвать большую пластическую деформацию стали, что повышает предел текучести стали.

   

  Недостатки:

  1. Несмотря на отсутствие термопластического сжатия в процессе штамповки, в поперечном сечении все же существуют остаточные напряжения, которые должны оказывать влияние на общие и локальные характеристики стали.
  2. Тип холоднокатаной стали представляет собой обычно открытое сечение, что снижает жесткость сечения на свободное кручение. Легко поворачивается при изгибе и легко прогибается под давлением. Его антискручивающие характеристики плохие.
  3. Толщина стенки холоднокатаной стали мала, а углы не утолщены по углам листа, а способность локальной сосредоточенной нагрузки слаба.

  Холоднокатаный Определение

  Холодная прокатка означает, что при нормальной температуре сталь прессуют под давлением ролика для изменения формы стали.

  Несмотря на то, что в процессе листа также нагревают, его по-прежнему называют холодной прокаткой.

  Чтобы быть точным, холодная прокатка берет горячекатаную стальную рулонную сталь в качестве сырья и производит прессование после удаления окисленной пленки кислотной промывкой, ее готовый продукт трудно прокатывается.

  Обычно холоднокатаная сталь, такая как оцинкованная и цветная сталь, должна быть отожжена, поэтому пластичность и скорость удлинения лучше, широко используется в автомобильной, бытовой, метизной промышленности.

  Поверхность холоднокатаного листа имеет определенную степень отделки, рука кажется гладкой, в основном это работа кислотной стирки.

  Как правило, гладкость поверхности горячекатаного листа не может соответствовать требованиям, поэтому горячекатаная стальная полоса нуждается в холодной прокатке, а минимальная толщина горячекатаной стали обычно составляет 1,0 мм, а холодная прокатка может достигать 0,1 мм.

  Горячая прокатка – это процесс прокатки при температуре выше температуры кристаллизации, а холодная прокатка – это процесс прокатки при температуре кристаллизации.

  Изменение формы холоднокатаной стали представляет собой непрерывную холодную деформацию, и холодное упрочнение этого процесса приводит к снижению прочности, твердости и ударной вязкости холоднокатаного рулона.

  Для конечных пользователей холодная прокатка ухудшает производительность штамповки, и продукт подходит для простых деформированных деталей.

  Преимущества ：

  Он может разрушить литую структуру слитка, измельчить зерно стали и устранить дефекты микроструктуры, чтобы структура стали стала плотнее, а механические свойства улучшились.

  Это улучшение в основном отражается в направлении прокатки, так что сталь в некоторой степени перестает быть изотропной.

  Пузыри, трещины и рыхлые пузыри, образовавшиеся при заливке, также можно запаивать при высокой температуре и давлении.

  Недостатки ：

  1. После горячей прокатки неметаллические включения (в основном сульфиды и оксиды, а также силикаты) внутри стали прессуются в тонкие пластины и расслаиваются.

  Наслоение стали в направлении толщины стали сильно ухудшилось, и может быть ламинарный разрыв при усадке сварного шва.

  Местная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто достигает в несколько раз деформации предела текучести, что намного больше, чем деформация, вызванная нагрузкой.

  1. Остаточные напряжения, вызванные неравномерным охлаждением.

  Остаточное напряжение – это напряжение внутреннего саморавновесия без действия внешней силы, и горячекатаный профильный прокат различного сечения имеет такие остаточные напряжения, и чем больше размер сечения стали нормального сечения, тем большее остаточное напряжение.

  Несмотря на то, что остаточные напряжения самоуравновешиваются, они все же оказывают некоторое влияние на характеристики стальных компонентов при воздействии внешних сил. Такие как деформация, стабильность, усталость могут иметь неблагоприятные последствия.

  Различие между холодной и горячей прокаткой в ​​основном заключается в температуре процесса прокатки.

  «Холоднокатаный» — нормальная температура, «Горячекатаный» — высокотемпературный.

  С точки зрения металла границу между холодной и горячей прокаткой следует различать по температуре рекристаллизации.

  Холоднокатаный прокат ниже температуры рекристаллизации, а горячекатаный прокат выше температуры рекристаллизации прокатки.

  Температура рекристаллизации стали 450 ~ 600 ℃.

  Горячекатаная сталь по сравнению с холоднокатаной

  Внешний вид и качество поверхности

  катаный лист лучше, чем горячекатаный лист по качеству поверхности (например, по шероховатости поверхности).

  Таким образом, если есть высокие требования к качеству покрытия готового продукта, обычно выбирается холодная пластина.

  Кроме того, горячекатаный лист делится на протравленный и непротравленный.

  Поверхность доски для травления имеет нормальный металлический цвет из-за промывки кислотой, но она не подвергается холодной прокатке.

  Пластина для вскрытия обычно имеет оксидный слой темного цвета или присутствует слой триоксида.

  Говоря простым языком, это как жаркое на огне, и обычно оно ржавеет, если не находится в хороших условиях окружающей среды.

  Характеристики

  В целом механические свойства горячекатаного листа и холоднокатаного листа в технике считаются неразличимыми, хотя холоднокатаный лист в процессе холодной прокатки имеет определенный процесс упрочнения. Но если вы не исключаете жесткого механического исполнения, нужно относиться к нему иначе.

  Предел текучести холодной плиты обычно немного выше, чем у горячей плиты, и твердость поверхности также выше. В частности, это зависит от степени отжига холодной пластины.

  Но в любом случае прочность на отжиг холоднокатаного листа выше, чем у горячекатаного листа.

  Формуемость

  Поскольку характеристики холоднокатаного и горячекатаного листа одинаковы, фактор влияния на производительность формовки зависит от разницы в качестве поверхности.

  Поскольку качество поверхности холоднокатаного листа лучше, поэтому, вообще говоря, для стального листа из того же материала эффект формования холоднокатаного листа лучше, чем у горячего листа.

  Что такое «холодная прокатка» нержавеющей стали и других металлов?

  Холодная прокатка — это процесс деформационного упрочнения, используемый для изменения структуры металлов и часто используемый для обработки нержавеющей стали. Холоднокатаная нержавеющая сталь в качестве сырья находит широкое применение в медицинской, аэрокосмической и автомобильной технике. Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, что такое холоднокатаная сталь, как ее производят и для чего ее можно использовать.

  Что такое холоднокатаная нержавеющая сталь?

  Холоднокатаная сталь, иногда сокращенно CRS, хорошо известна как чрезвычайно пластичный материал и идеально подходит для применений, где необходима точность. Он используется во многих областях, таких как бытовая техника, мебель, шкафчики и картотечные шкафы. В строительстве CRS обычно используется для строительства гаражей, стальных навесов и других промышленных зданий.

  Проще говоря, холодная прокатка — это процесс упрочнения стали путем изменения ее формы без использования тепла. Холодная прокатка, в отличие от горячей прокатки, такой как горячекатаная сталь, может происходить только тогда, когда температура металла ниже его температуры рекристаллизации. Если горячая прокатка выполняется при высоких температурах, то холодная прокатка выполняется при комнатной температуре. Вместо тепла для изменения структуры металла используется механическое воздействие. Деформационное упрочнение может увеличить прочность металла до 20%, а также улучшить качество поверхности металла.

  Во время процесса холодной прокатки, когда металл подвергается механическому воздействию, это вызывает необратимое изменение кристаллической структуры металла. Это вызывает увеличение его прочности и часто улучшает коррозионную стойкость. Помимо улучшения чистоты поверхности, еще одним преимуществом холодной прокатки является более высокая точность размеров.

  Рулоны из холоднокатаной нержавеющей стали могут быть изготовлены с высокой точностью, что позволяет производить металл с чрезвычайно жесткими допусками. Процесс деформационного упрочнения материала из нержавеющей стали посредством холодной прокатки позволяет нам достичь различных уровней отпуска, таких как четверть-, полу- и полная закалка. Уровень твердости зависит от того, сколько холодной работы было сделано со сталью. Четверть-, полу- и полные твердые запасы имеют большую степень обжатия (иногда до 50%). Это увеличивает предел текучести, но снижает пластичность стали. Четвертьтвердую сталь можно согнуть, не ломая, а полутвердую можно согнуть под углом 9.Угол 0 градусов, а полную жесткость можно согнуть под углом 45 градусов, не сломав его. Холоднокатаный металл часто используется в тех случаях, когда металл необходимо согнуть без риска поломки.

  Различные группы марок нержавеющей стали, которые часто подвергаются холодной прокатке:

  • Аустенитная нержавеющая сталь
  • Ферритная нержавеющая сталь
  • Мартенситная нержавеющая сталь
  • Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением

  Как работает стан холодной прокатки?

  Процесс холодной прокатки металлического сплава начинается либо с листового металла, либо с рулонной полосы. Эти материалы помещаются в большие ролики, которые сжимают их и сжимают под высоким давлением чуть ниже предела прочности при растяжении. В зависимости от степени сжатия в готовом изделии достигаются различные механические свойства и характеристики твердости. Посредством холодного обжатия толщина металла может быть уменьшена путем обработки стальной полосы через ряд клетей прокатного стана-тандема. Валки на этих стендах уложены вертикально и приводятся в действие мощными двигателями. Двигатели усердно работают, чтобы приложить экстремальное сжатие к металлу.

  Эти станы берут рулоны горячекатаного, травленого проката и пропускают их, делая их тоньше. После того, как металл прошел через валки и достиг желаемой толщины, его прокатку закончили, но он еще не совсем готов к использованию. На этом этапе процесса металл все еще сильно нагартован, и, хотя он обладает высокой прочностью, он может быть хрупким. Его необходимо отжигать при более высокой температуре, чтобы смягчить сталь, чтобы с ней было легче работать. После того, как металл отожжен, его легче использовать во многих приложениях, потому что его можно сгибать и формовать.

  В другом методе холодной прокатки используется реверсивный стан, который пропускает полосу вперед и назад между оправками. Это уменьшает толщину полосы при каждом проходе, пока не будет достигнута желаемая толщина. Металл может быть уменьшен на 60-80 процентов посредством холодной прокатки, а затем может быть использован для создания товаров народного потребления или для использования в других отраслях промышленности.

  Могут ли другие металлы, кроме стали, получать выгоду от стана холодной прокатки?

  Хотя холодная прокатка чаще всего используется для стали, многие сплавы и металлы могут подвергаться холодной прокатке для изменения их кристаллического состава. Когда их прокатывают при температурах ниже их точки рекристаллизации, возникают необратимые дефекты. Эти дефекты снижают способность кристаллов перемещаться в структуре металла, улучшая прочность металла на растяжение и твердость.

  Такие металлы, как сплавы титана, алюминия и никеля, а также нержавеющая сталь могут подвергаться холодной прокатке. Хотя холодная прокатка металлов, таких как рулон нержавеющей стали, увеличивает прочность металла и качество его поверхности, она снижает пластичность. То же самое относится к металлической проволоке, подвергнутой холодной вытяжке или прокатке. Однако, как только металл отожжен, его можно использовать по-разному.

  Методы холодной обработки для производства

  Глубокая вытяжка

  При глубокой вытяжке металла рулон проката пробивается через отверстие или штамп. Пуансон используется для достижения желаемой формы. Полость матрицы соответствует пуансону, но немного шире, что обеспечивает проход и зазор. Сырье вдавливается в матрицу под действием силы сжатия. Каждая операция вытягивания представляет собой отдельный шаг, и с каждым шагом происходит уменьшение диаметра, увеличение высоты или глубины детали. Это делается для того, чтобы по мере изменения формы металла происходила и рекристаллизация. Изделия, изготовленные методом глубокой вытяжки, включают в себя аккумуляторные корпуса, имплантируемые медицинские устройства, аэрокосмические и оборонные компоненты для самолетов.

  Холодная экструзия

  Экструзия является важным и универсальным производственным процессом, хотя это все еще относительно новая технология металлообработки. Холодная экструзия проталкивает кусок материала через головку либо при комнатной температуре, либо при слегка повышенной температуре. Это дает продукт постоянного поперечного сечения. Можно экструдировать многие металлы, в том числе олово, алюминиевые сплавы, медь, свинец, сталь и другие.

  Прецизионная штамповка

  Штамповка металлов — еще один производственный процесс, который идеально подходит для производства металлических изделий, требующих жестких допусков. При штамповке металла рулон плоской металлической полосы преобразуется в различные формы. Этот сложный процесс включает в себя несколько различных методов формовки металла, таких как штамповка, чеканка, пробивка, вырубка и гибка, среди прочего.

  Профилирование

  Профилирование включает в себя гибку длинной полосы металла (обычно рулонной стали), которая проходит через наборы валков, каждый из которых выполняет дополнительную часть гибки. Готовое изделие сгибают до тех пор, пока не будет достигнут желаемый профиль поперечного сечения.

  Как видите, холоднокатаную сталь можно использовать по-разному и во многих отраслях. Если вы хотите узнать больше о холоднокатаных металлах, свяжитесь с одним из металлургических экспертов Ulbrich, которые помогут вам найти идеальный сплав, марку и свойства, отвечающие вашим потребностям. Ульбрих имеет почти 100-летний опыт холодной обработки металлов и гордится тем, что снабжает клиентов в ядерной, аэрокосмической и медицинской областях.

  Материалы и отделки — OTTOSTUMM

  Материалы

  Особые металлы

  История обработки стали и бронзы насчитывает много столетий, но огромный дизайнерский потенциал, который они раскрывают при правильном выборе и обработке, еще впереди. Непревзойденная прочность стали позволяет получать очень большие и прочные окна и двери с тонкими рамами. Эти уникальные характеристики в сочетании с красотой и ощущением натуральных металлических поверхностей создают беспрецедентный архитектурный стиль и эстетику.

  Горячекатаный

  Горячекатаный стальной

  Горячекатаный стальной профиль на сегодняшний день является самым уникальным и аутентичным материалом для изготовления окон и дверей. Они используются уже более века, чтобы определить характер и подчеркнуть красоту коммерческих, институциональных и жилых зданий. Наряду с их элегантностью и тонкостью, они имеют единственную в своем роде особенность, присущую методу изготовления.
  В процессе горячей прокатки профили приобретают особую текстуру, которая усиливает деревенский и естественный характер стали. Количество следов прокатки или небольшие дефекты поверхности являются результатом точной настройки инструментов, формирующих эти стальные профили. Архитекторы часто называют это «знаками красоты», которые придают горячекатаным стальным профилям очень характерный характер и визуальное качество. Поэтому неудивительно, что для многих проектов популярно исполнение «как в рулоне». Тем не менее, мы рекомендуем использовать эту натуральную отделку преимущественно для внутренних работ и только для наружных работ в районах с сухим климатом, с небольшим количеством осадков и низким процентом влажности. Готовые рамы должны быть защищены воском или маслом, чтобы избежать ржавчины. В качестве альтернативы можно использовать прозрачное покрытие для герметизации поверхности. Углы окон и дверей из стальных горячекатаных профилей всегда сварные. В зависимости от желаемого визуального качества сварные швы могут быть либо оставлены естественными, либо шлифованными. Кроме того, сварные швы можно подчеркнуть, зачистив их щеткой до серебристого металлического блеска, или их можно почернить специальной патиной.

  Холоднокатаная

  Холоднокатаная сталь

  Окна и двери, изготовленные из профилей из холоднокатаной стали, обычно покрываются грунтовкой с высоким содержанием цинка, а затем окрашиваются порошковой или влажной краской в ​​один из многих цветов RAL. Несмотря на то, что профили из холоднокатаной стали не имеют характерных «примет красоты» горячекатаной стали, они все же имеют очень характерную текстуру, которую часто недооценивают. Профили из холоднокатаной стали
  имеют однородную текстуру, которую можно превратить в интересную поверхность путем чистки, полировки и/или чернения. Так же, как и для натуральных горячекатаных профилей, мы рекомендуем использовать эти матовые натуральные покрытия преимущественно для внутренних работ и только для наружных работ в районах с сухим климатом, небольшим количеством осадков и низким процентом влажности. Готовые рамы всегда должны быть защищены воском, маслом или прозрачным покрытием для герметизации поверхности. Углы окон и дверей из стальных холоднокатаных профилей преимущественно сварные. В зависимости от желаемого визуального качества сварные швы могут быть либо оставлены естественными, либо шлифованными. Кроме того, сварные швы можно подчеркнуть, зачистив их щеткой до серебристого металлического блеска, или их можно почернить специальной патиной.

  Сталь Cor-Ten

  Сталь Cor-Ten

  Одной из самых интересных тенденций в архитектурных материалах последних лет является увеличение использования атмосферостойкой стали, которая чаще упоминается под торговой маркой Cor-Ten. Хотя этот материал существует уже несколько десятилетий, в последнее десятилетие его популярность резко возросла. Первоначально использовавшаяся в реставрационных работах, кортеновская сталь в настоящее время используется во всем, от частных домов до коммерческих бутиков и крупных общественных зданий. Cor-ten устраняет необходимость в покраске. Продукт образует тонкую корку ржавчины, которая фактически защищает внутренние слои стали от элементов. Обычно оконные и дверные рамы обрабатывают химическими веществами, чтобы ускорить процесс старения, поскольку процесс естественного старения может занять несколько лет, прежде чем будет достигнута такая текстура. Окна и двери из кортеновской стали подходят как для внутреннего, так и для внешнего использования. Будучи натуральным материалом, он будет постоянно реагировать на дождь или высокую влажность. Это явление старения также известно как «кровоточивость», и его можно сдержать или избежать путем периодического нанесения воска или масла или, в качестве альтернативы, путем нанесения на поверхность прозрачного покрытия. Мы не рекомендуем зачищать кортен, но тщательно спланировать и оценить как эстетические, так и функциональные аспекты, чтобы возможное естественное кровотечение не стало мешающим фактором для здания. Углы окон и дверей из профилей из кортеновской стали преимущественно сварные. В зависимости от желаемого визуального качества сварные швы могут быть либо оставлены естественными, либо шлифованными.

  Нержавеющая сталь

  Нержавеющая сталь

  Несмотря на то, что нержавеющая сталь используется в архитектуре, строительстве и строительстве с 1920-х годов, ее популярность и область применения постоянно растут. Нержавеющая сталь зарекомендовала себя как долговечная, функциональная и эстетически привлекательная, особенно в видимых областях применения, таких как крыши, облицовка стен, застекленные навесные стены, окна и двери. При использовании нержавеющей стали необходимо учитывать загрязнение воздуха (промышленное или вулканическое), воздействие соли (береговая или противообледенительная соль), погодные условия (дождь и влажность), конструкцию и частоту очистки. Все наши оконные и дверные профили изготовлены из высоколегированной молибденсодержащей нержавеющей стали типа 316/L (1.4404). Для наружного применения мы всегда рекомендуем эту нержавеющую сталь «морского» типа с гладкой матовой или полированной поверхностью, за исключением случаев, когда частая очистка неприемлема. В последние годы «черная нержавеющая сталь» стала очень востребованной благодаря своей натуральной текстуре. Подобно бронзе, эта отделка достигается путем нанесения специальной патины на матовую или дробеструйную поверхность. Окна и двери с этой черной отделкой имеют очень характерный и элегантный характер. Готовые рамы всегда должны быть защищены воском или маслом. Углы окон и дверей, изготовленных из холоднокатаных профилей из нержавеющей стали, преимущественно завариваются, а сварные швы шлифуются и полируются. В качестве альтернативы в некоторых системах углы могут соединяться механически.

  Архитектурная бронза

  Архитектурная бронза

  Бронза — один из древнейших металлов, известных человеку с начала бронзового века более 5000 лет назад. Он считается «живым материалом», подверженным естественному окислению или атмосферным воздействиям, а его цвета варьируются от медно-красного, переходящего в золотисто-желтый, до различных оттенков классического коричневого. Он излучает тепло, которое трудно сравнить с другими металлами.
  Современная архитектура заново открывает для себя ценность и красоту этого благородного металла, который был основным исполнителем в окнах и дверях представительных коммерческих зданий и престижных резиденций 18 и 19 веков.век. Углы окон и дверей из прессованных латунных профилей преимущественно паяют или сваривают, а сварные швы зашлифовывают. В случае профилей со встроенным тепловым барьером часто предпочтение отдается механическому соединению. В зависимости от цвета и тона, которые лучше всего подходят для проекта, каждое окно и дверь проходят финальную обработку патиной для достижения уникальной состаренной отделки. Защитный воск можно нанести вручную, чтобы предотвратить изменение патины. Тем не менее, в некоторых проектах предпочтение отдается естественному золотистому блеску архитектурной бронзы, а видимые поверхности рам полируются или матируются щеткой, чтобы получить гладкий рисунок. Чтобы предотвратить окисление, которое превратило бы его в классические коричневые оттенки, необходимо нанести защитный прозрачный слой.

  Сталь с полимерным покрытием

  Сталь с полимерным покрытием

  Окна и двери, изготовленные из горячекатаных стальных профилей, обычно оцинкованы горячим способом, металлизированы (термическое напыление цинка) или покрыты грунтовкой с высоким содержанием цинка. В случае профилей из холоднокатаной стали, особенно с термическим барьером, наиболее распространенным решением является грунтовка с высоким содержанием цинка.