Сплави чорної металургії  – це чавун, сталь, марганець та інші метали, на які припадає 90% металургійного ринку в Україні. 

Чорний металопрокат має попит практично у всіх галузях промисловості, на вартість чорного металопрокату впливають такі показники, як довговічність, висока стійкість до корозії, вогневитривалість, можливість повторного перероблення. 

Природні запаси сировини чорної металургії в Україні є досить потужними й це дозволяє виготовляти метал високої якості, який відповідає нормам і має відповідні фізико-механічні показники, які регламентуються за ДСТУ і ГОСТ, а також мають відповідати міжнародним стандартам. 

Основні властивості металопрокату

Металопрокат має відповідний набір характеристик, які умовно поділяються на такі групи: 

1. Хімічні властивості металу. До цього критерію оцінки якості металу відноситься хімічна активність, опір окисленню, взаємодія з іншими речовинами тощо. 

2. Фізичні властивості матеріалу, зокрема, теплопровідність та електропровідність.

3. Механічні характеристики. Цей критерій відповідає за такі характеристики металу, як здатність протидіяти навантаженням без деформаційних змін в умовах критичних навантажень, під впливом тиску чи критичних температур, а також під час циклічних навантажень. 

4. Технологічні властивості. Дані критерії відповідають за здатність металопрокату піддаватись зварюванню, різанню, куванню, штампуванню, деформації в холодному чи гарячому стані, повторній переробці та ін. 

Всі ці характеристики отримані шляхом використання різних методик випробування сталі і мають на меті створити передумови, щоб сталевий металопрокат застосовувався максимально якісно. 

Різновиди методів випробування сталі

Сталь листова, як і інші види використовується в різних галузях промисловості й до металопрокату висуваються ряд вимог, які сформували різноманітні методи випробування. Розберемо більш детально кожен з них.

Статичні випробування 

Даний метод передбачає одновісне розтягування металопрокату за допомогою універсальної розривної машини. За допомогою даної методики визначається межа плинності, відносне видовження та відносне звуження металопрокату, а також тимчасовий опір. 

Умови проведення: зразки сталі зазвичай виготовляються у формі стандартних циліндрів або пластин товщиною 10–20 мм. Температура випробувань — 20 °C (за необхідності — інші температурні режими).

Параметри оцінки: межа плинності, міцність на розрив, відносне видовження. Наприклад, для сталі марки S235JR межа плинності становить ≈235 МПа.

Циклічні випробування 

Проводиться з метою визначення випробування на втому. Завдяки цьому визначається межа витривалості, середнє значення довговічності за конкретним рівнем навантаження і деформаційних змін. 

Приклад: На верстатах з контролем навантаження і деформацій оцінюється витривалість сталі. Наприклад, межа витривалості для конструкційної сталі може становити 60–70% від міцності на розрив.

Частота циклів: стандартно 10^6–10^7 циклів для визначення довговічності.

Динамічні дослідження 

Передбачає використання маятникового коперу для дослідження ударного вигину. Завдяки даному методу визначається робота удару (KV, KU, KT) або ударна в'язкість, якою характеризується круг сталевий або листова сталь (KCV, KCU).

Методика: Удар маятника (наприклад, маятниковий копер Шарпі) із застосуванням зразків типу «лопатка» товщиною 10 мм.

Приклад результатів: До прикладу, сталь 09Г2С при ударному вигині має ударну в'язкість 80 Дж/см² при -20 °C.

Специфічні методи випробування

Проводиться для визначення твердості металопрокату за допомогою твердомірів Роквелу, Віккерсу та ін. 

Методи: Випробування за Роквеллом (шкала C для твердих сталей) або Віккерсом для тонких деталей.

Приклад результатів: Твердість конструкційної сталі марки 45 за Роквеллом — 20–25 HRC.

Смуга сталева піддається дослідженням та механічним випробуванням в умовах різних температурних режимів із застосуванням варіативних середовищ, наприклад, в камерах сольового туману, в корозійно-активних розчинах тощо. 

Властивості металопрокату можуть бути не однаковими навіть в межах одного виробництва сталевої сировини. Це спричинене відмінностями в структурі за його перерізом. Саме тому зазвичай методика випробування сталі механічним способом проводиться на певній кількості зразків для визначення середньозваженого результату. 

Кількість зразків, критерії їх відбору, а також метод проведення досліджень визначається відповідними нормативно-технічними документами. 

Механічні властивості є визначальним критерієм в рішенні купити металопрокат зі сталі. Супровідна документація до сталевих виробів зазвичай вказує мінімальні та максимальні показники механічних властивостей металу, або ж діапазон їх гранично допустимих значень. Дані показники визначаються у спеціальних акредитованих лабораторіях на заводах виробників металопрокату, в науково-дослідних організаціях та в інших закладах. 

Металургійний комплекс – один із найпріоритетніших напрямків розвитку економіки й різноманітні методики випробування сталі є важливим показником, який впливає на якісне застосування металопрокату.

®