Прутки: виды и применение¶

Пруток — это изделие металлургической или иной промышленности в форме стержня сплошного сечения, длина которого значительно превышает размеры поперечного сечения. Прутки могут иметь круглое, квадратное, шестигранное, прямоугольное или иное профильное сечение и изготавливаются из металлов, сплавов, пластмасс, стекла и других материалов. Металлический пруток является одним из базовых видов металлопродукции наряду с листом, трубой, проволокой и профилем.

¶Общее понятие

В металлургии и машиностроении термин «пруток» обычно обозначает длинномерное изделие сплошного сечения, поставляемое в прямых отрезках или в мотках (для малых диаметров). В отличие от проволоки, пруток сохраняет форму без натяжения и обладает достаточной жёсткостью на изгиб; в отличие от трубы, он не имеет внутренней полости. В отличие от профиля (например, уголка или швеллера), пруток чаще имеет простую геометрическую форму сечения.

В быту и торговле слово «пруток» нередко применяют к стержням из самых разных материалов — от арматуры до припоя и даже к пищевым полуфабрикатам (например, кукурузные палочки-прутки), однако техническое значение термина связано прежде всего с металлопрокатом.

¶Материалы и способы производства

Основные материалы для прутков:

• Сталь — углеродистая, легированная, нержавеющая, инструментальная;
• Цветные металлы и сплавы — медь, латунь, бронза, алюминий, титан, никель;
• Тугоплавкие и специальные сплавы — для авиации, энергетики, электроники;
• Полимеры и композиты — капролон, фторопласт, стеклопластик;
• Стекло и керамика — для лабораторного и оптического применения.

Основные технологии получения:

1. Прокатка — горячая или холодная, на сортовых станах; даёт прутки круглого, квадратного, шестигранного сечения.
2. Волочение — протягивание через фильеры для получения точных размеров и гладкой поверхности.
3. Прессование (экструзия) — выдавливание металла или полимера через матрицу.
4. Литьё — для крупногабаритных или специальных изделий.
5. Ковка — для крупных прутков ответственного назначения.

Холоднодеформированные (калиброванные) прутки отличаются повышенной точностью размеров и лучшим качеством поверхности, горячекатаные — дешевле и применяются там, где точность не критична.

¶Классификация

Прутки классифицируют по нескольким признакам.

По форме поперечного сечения:

По точности и состоянию поверхности: горячекатаные, калиброванные, шлифованные, полированные.

По материалу: стальные, цветнометаллические, полимерные, композитные.

По назначению: конструкционные, инструментальные, жаропрочные, коррозионностойкие, электротехнические.

¶Применение

Прутки — универсальная заготовка и самостоятельное изделие. Основные направления использования:

• Машиностроение — заготовки для токарных, фрезерных, шлифовальных операций; валы, оси, шпиндели, крепёж.
• Строительство — арматурные стержни (разновидность прутка), анкеры, метизы.
• Металлообработка — изготовление деталей резанием, штамповкой, ковкой.
• Электротехника и электроника — токопроводящие жилы, контакты, припой в виде прутка.
• Сварка — присадочные прутки для газовой и аргонодуговой сварки.
• Ювелирное дело — прутки из драгоценных металлов для прокатки и волочения.
• Медицина — стержни для имплантатов, стоматологии, ортопедии.
• Быт и ремонт — прутки из припоя, клеевые стержни для термопистолетов, стержни для 3D-печати (филамент).

В строительстве арматурный пруток периодического профиля обеспечивает сцепление с бетоном; в машиностроении калиброванный пруток позволяет автоматизировать обработку на станках-автоматах.

¶Стандарты и маркировка

В России и странах СНГ требования к металлическим пруткам устанавливают государственные стандарты (ГОСТ). Например, ГОСТ 2590 регламентирует сортамент горячекатаной круглой стали, ГОСТ 7417 — калиброванной, ГОСТ 2879 — шестигранной. Для цветных металлов действуют отдельные стандарты (ГОСТ 1535, ГОСТ 1947 и другие). В международной практике применяются стандарты DIN, EN, ASTM, JIS.

Маркировка обычно включает материал, размер сечения, длину, точность и номер стандарта. Например, запись «пруток 20 ГОСТ 2590-2006, ст. 45» означает круглый горячекатаный пруток диаметром 20 мм из стали марки 45.

¶Хранение и транспортировка

Прутки поставляются в связках, пачках или мотках, упакованными в проволоку или ленту. Условия хранения зависят от материала: углеродистая сталь допускает хранение на открытых площадках, нержавеющая и цветнометаллическая продукция требует защиты от влаги и контакта с другими металлами во избежание коррозии и электрохимических реакций. Транспортируют прутки железнодорожным, автомобильным и морским транспортом; длинномерные изделия перевозят на платформах с креплением, исключающим изгиб и повреждение поверхности.

¶Значение в промышленности

Пруток — промежуточное звено между сырьём (слиток, заготовка) и готовой деталью. От его качества зависят точность обработки, прочность и долговечность конечных изделий. Развитие аддитивных технологий добавило новое применение: полимерные и металлические прутки (филамент, прутки для наплавки) используются как расходный материал в 3D-печати и наплавочных установках. Таким образом, пруток остаётся востребованным видом продукции как в традиционной металлообработке, так и в новых производственных технологиях.

Источники: ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 1535-2006, технические справочники по металлопрокату и материаловедению.