Чёрный металлопрокат: сортамент и марки¶

Чёрный металлопрокат — обобщённое название продукции металлургических предприятий, изготовленной из чёрных металлов (стали и чугуна) методом горячей или холодной прокатки. Является базовым конструкционным материалом в строительстве, машиностроении и производстве металлоконструкций. Сортамент (совокупность типоразмеров) чёрного проката регламентируется государственными стандартами (ГОСТ), а химический состав и механические свойства марок стали — системой маркировки.

¶Классификация сортамента

Сортамент чёрного металлопроката делится на несколько основных групп по геометрической форме поперечного сечения и способу производства.

¶Сортовой прокат

Профили простой геометрической формы:

• Круг (диаметр 5–270 мм) — используется для армирования, осей, валов, производства крепежа.
• Квадрат (сторона 6–200 мм) — применяется в машиностроении, для изготовления гаек и других деталей.
• Шестигранник (диаметр вписанной окружности 6–100 мм) — основной материал для производства болтов, винтов и шпилек.
• Полоса (толщина 4–60 мм, ширина 10–200 мм) — идёт на заготовки, металлочерепицу, заземлители.

¶Фасонный прокат

Профили со сложной формой сечения, обладающие высоким сопротивлением на изгиб:

• Балка двутавровая (№10–№60) — несущие элементы каркасов зданий, мостов, эстакад.
• Швеллер (№5–№40) — перекрытия, колонны, рамы, вагоностроение.
• Уголок равнополочный и неравнополочный (полка 20–250 мм) — лёгкие фермы, связи, ограждения.

¶Листовой прокат

• Горячекатаный лист (толщина 0,4–160 мм) — корпуса, резервуары, судостроение, мостостроение.
• Холоднокатаный лист (0,3–5 мм) — штампованные детали, автомобильная промышленность.
• Рифлёный лист (чечевичный и ромбический) — настилы, ступени, противоскользящие покрытия.

¶Трубный прокат

• Трубы электросварные (диаметр 10–1420 мм) — водогазопроводные, профильные (квадратные, прямоугольные), для строительных конструкций.
• Трубы бесшовные (диаметр 25–720 мм) — работают под высоким давлением, в агрессивных средах (нефтегазовая отрасль).

¶Специальные виды

• Рельсы (железнодорожные, крановые) — узкоколейные и широкой колеи.
• Проволока (диаметр 0,2–10 мм) — арматурная, колючая, для производства гвоздей и канатов.

¶Марки стали

Маркировка стали в России осуществляется по ГОСТ 380-2005 и ГОСТ 1050-2013. Основной принцип — буквенно-цифровое обозначение, отражающее химический состав.

¶Углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380)

Обозначаются буквами «Ст» и цифрой (0–6), указывающей на содержание углерода в десятых долях процента:

• Ст0 — до 0,23 % C, неответственные элементы.
• Ст3 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп) — 0,14–0,22 % C, самая распространённая конструкционная сталь. Используется для проката общего назначения: балки, швеллеры, арматура, лист. Спокойная (сп), полуспокойная (пс) и кипящая (кп) разновидности различаются степенью раскисления.
• Ст5 — 0,28–0,37 % C, повышенная прочность, применяется для крепежа, осей, валов.

¶Углеродистые качественные стали (ГОСТ 1050)

Маркируются двузначным числом — содержанием углерода в сотых долях процента:

• Сталь 08 (до 0,08 % C) — высокопластичная, для холодной штамповки.
• Сталь 20 (0,17–0,24 % C) — цементуемые детали, трубопроводы.
• Сталь 45 (0,42–0,50 % C) — классическая улучшаемая сталь для валов, шестерён, коленчатых валов.

¶Легированные стали (ГОСТ 4543)

Обозначаются цифрой (углерод в сотых долях) и буквами легирующих элементов: Х — хром, Н — никель, Г — марганец, С — кремний, М — молибден, В — вольфрам, Т — титан, Ф — ванадий. Цифра после буквы — процент легирующего элемента (если больше 1 %):

• 09Г2С — 0,09 % C, до 2 % марганца и около 1 % кремния. Основная низколегированная сталь для сварных конструкций, мостов, резервуаров, работает при температурах до −70 °C.
• 30ХГСА — 0,30 % C, хром, марганец, кремний. Высокопрочная, для ответственных деталей в авиа- и машиностроении.
• 12Х18Н10Т — нержавеющая хромоникелевая сталь с титаном (0,12 % C, 18 % Cr, 10 % Ni). Коррозионностойкая, жаропрочная.

¶Арматурная сталь (ГОСТ 5781)

• А240 (Ст3) — гладкая, для монтажных петель и ненапрягаемых конструкций.
• А400 (А-III, сталь 35ГС, 25Г2С) — рифлёная, основной класс для железобетонных конструкций.
• А500С — свариваемая арматура, не требует предварительного нагрева при сварке.

¶Классификация по назначению

По применению чёрный прокат делят на:

• Строительный — балки, швеллеры, арматура, лист, трубы. Основной объём потребления.
• Машиностроительный — круг, квадрат, шестигранник, качественные и легированные стали.
• Специальный — рельсы, бандажи, осевые заготовки, судо- и котлостроительные стали (например, 09Г2С, 15ХСНД).

¶Критерии выбора

При выборе марки стали учитывают три параметра: прочность (предел текучести), свариваемость (снижается с ростом углерода) и хладостойкость. Для рядовых строительных конструкций достаточно Ст3; для ответственных сварных узлов в условиях Севера применяют 09Г2С; для деталей, работающих на износ и при высоких нагрузках, — стали 45 или 30ХГСА с последующей термообработкой.

¶Источники

• ГОСТ 380-2005 «Сталь углеродистая обыкновенного качества».
• ГОСТ 1050-2013 «Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей».
• ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций».
• ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали».
• Справочник «Сортамент и марки стали» под ред. В. Г. Сорокина.