Что есть стальная проволока

Проволокой называют длинный металлический шнур или нить разной толщины. Цвет у нее может быть совершенно разным - от ярко-огненного до светло серебристого. Что касается металла, из которого этот материал изготавливают, то это может быть медь, алюминий, сталь, титан, цинк, а также их сплавы. Чаще всего встречается проволока круглого сечения, хотя оно может быть и квадратным, а также трапециевидным, но гораздо реже.

Виды проволок

Благодаря отличным физическим и эксплуатационным характеристикам, одним из самых распространенных видов данного материала является проволока стальная. Она может быть изготовлена несколькими различными методами. Один из них - холодное волочение. Суть данной технологии заключается в том, что заранее нагретую металлическую заготовку протягивают (волочат) через меньшее по диаметру отверстие. Проволока стальная – это разновидность прокатных профилей, различающихся по форме. В зависимости от назначения, она бывает сварочной (ГОСТ 2246-70), пружинистой (ГОСТ 9389-75), армирующей (в качестве армирующего элемента в ж/б конструкции) и прочее.

Разновидности стальной проволоки.

В настоящее время выпускают три основные категории стальной проволоки:

• Проволока стальная низкоуглеродистая
• Проволока легированная
• Проволока высолегированная

Наибольшей популярностью пользуется стальная низкоуглеродистая, в которой содержание углерода значительно ниже, чем в других видах стали. К примеру, одной из основных характеристик такого типа проволоки является небольшая чувствительность к повышенным температурам, например во время сварки. Кроме этого, можно назвать высокий уровень сопротивления коррозии, гибкость и вязкость. Чаще всего проволока стальная из низкоуглеродистой стали производится с диаметром сечения, который составляет от 0,2 до 8,0 мм. Изготавливают данный материал методом многократного холодного волочения.

Назначение различных видов проволоки.

Проволока стальная может быть классифицирована следующим образом:

• Вязальная проволока. Применяется такой тип проката чаще всего для увязки различных ограждающих сооружений или для производства гвоздей. Данный вид проволоки еще носит название «торговая». Она всегда производится из низкоуглеродистой стали, а по характеру внешнего покрытия может быть оцинкованной и неоцинкованной.
• Марочная проволока, как правило, используется для изготовления товаров народного потребления. Всегда производтся только из высокоуглеродистой стали.
• Пружинистая проволока, используется для изготовления различных видов пружин путем исключительно холодной навивки. Процессу закалки не подвергается.

  В качестве примеров, изделия из стальной проволоки можно будет привести следующие: пружины, гвозди, шурупы, заклепки, винты, канаты, арматура, препятствия, ограждения.

Основные разновидности.

Основными признаками, по которым подразделяют продукцию, являются:

• Размер и форма поперечного сечения;
• Вид конечной обработки;
• Вид поверхности;
• Химический состав стали;
• Область применения.

По толщине продукцию разделяют на группы. Изделия первой группы самые тонкие, их толщина составляет менее 0,1 мм. К девятой группе относят продукцию, размер сечения которой более 8 мм. Изделия по ГОСТ изготавливают круглого, квадратного, многогранного и фасонного профиля.

Основными признаками, по которым подразделяют продукцию, являются:

1. Размер и форма поперечного сечения;
2. Вид конечной обработки;
3. Вид поверхности;
4. Химический состав стали;
5. Область применения.

По толщине продукцию разделяют на группы. Изделия первой группы самые тонкие, их толщина составляет менее 0,1 мм. К девятой группе относят продукцию, размер сечения которой более 8 мм. Изделия по ГОСТ изготавливают круглого, квадратного, многогранного и фасонного профиля.

Основными признаками, по которым подразделяют продукцию, являются:

1. Размер и форма поперечного сечения;
2. Вид конечной обработки;
3. Вид поверхности;
4. Химический состав стали;
5. Область применения.

По толщине продукцию разделяют на группы. Изделия первой группы самые тонкие, их толщина составляет менее 0,1 мм. К девятой группе относят продукцию, размер сечения которой более 8 мм. Изделия по ГОСТ изготавливают круглого, квадратного, многогранного и фасонного профиля.

Конечная обработка обеспечивает требуемые механические свойства. Для упрочения механической прочности и стойкости продукцию обрабатывают термически: закаливают, отжигают и стабилизируют.

По виду поверхности изделия подразделяют на покрытые, без отделки и с отделкой. В качестве покрытия стали используют цинк, медь, алюминий и латунь. Для отделки поверхность шлифуют, полируют или травят.

Виды по назначению и области применения:

• Общего назначения;
• Для производства сеток;
• Для армирования конструкций из железобетона;
• Канатная;
• Сварочная;
• Струнная;
• Пружинная;
• Конструкционная;
• Для воздушных видов связи;
• Для проводов и кабелей;
• Увязочная;
• Полиграфическая;
• Игольная.

В зависимости от назначения и требуемых эксплуатационных характеристик продукцию изготавливают из стали различных типов и марок. Продукцию общего назначения, а также увязочную и применяемую для армирования железобетонных изделий делают из низкоуглеродистой стали. Для производства пружин, сердечников проводов, спиц и канатов используют углеродистые, легированные и высоколегированные стали. Для некоторых конструкционных видов выдвигают особые требования к стали по содержанию углерода, хрома, никеля и других химических элементов.

Типы и размеры:

Различают типы изделий без покрытия и с цинковым покрытием. Изделия без покрытия обрабатывают при высокой температуре. Термически обработанную продукцию выпускают светлого или чёрного цвета толщиной от 0,16 до 10 мм. Проволоку с цинковым покрытием производят от 0,2 до 6 мм по толщине. Покрытие бывает двух классов. Цинковое покрытие класса 2 более плотное и толстое, чем покрытие класса 1 у изделий одной и той же толщины. 1Ц и 2Ц — так обозначают продукцию с покрытием первого и второго класса.

Термически обработанную продукцию обозначают буквой О. Светлую термически обработанную — ОС, а чёрную — ОЧ. Изделия без термической обработки по механическим свойствам подразделяют две группы. Прочность продукции группы II выше, чем у группы I для одного и того же размера сечения.

Маркировка и упаковка.

Стальную термически обработанную чёрную проволоку сечением 0,85 мм, обозначают: Проволока 0,85 — О — Ч — ГОСТ 3281–74 .

Термически необработанную проволоку сечением 1,4 мм второй группы с цинковым покрытием второго класса обозначают: Проволока 1,4 — II — 2Ц — ГОСТ 3281–74 .

Проволоку производят в мотках и на катушках. Намотку осуществляют без спутывания витков, укладывая последовательные ряды, которые обеспечивают свободную размотку. В катушке допускается до трёх отрезков, а моток должен содержать только один отрезок.

Поставляется продукция в катушках, мотках или бухтах. В бухты могут быть связаны мотки только одной партии. Каждую партию снабжают ярлыком, на котором указывают условное обозначение по ГОСТ, наименование предприятия-изготовителя и клеймо приёмки технического контроля.

Мотки с сечением до 0,5 мм упаковывают в промасленную бумагу и складывают в ящики. Проволоку толщиной от 0,5 до 1,0 мм запаковывают в бумагу и полиэтиленовую плёнку. Мотки и бухты проволоки сечением более 1,0 мм могут поставляться без упаковки.

Катанка и перечень контролирующих ее качество ГОСТов.

Обычно катанка имеет круглое сечение, но иногда встречается и овальное. Диаметр может достигать 10 мм. Но обычно это 5–8 мм. Чаще она стальная. Если речь идет о цветных металлах, то сечение катанки может быть менее 1 мм. Иногда так называют квадратные и шестиугольные изделия, которые изготавливаются на проволочных прокатных станах, так как сам термин "катанка" произошел от слова "прокат".

После производства она используется как самостоятельный продукт или выступает в роли заготовки. К этому изделию предъявляются серьезные требования, поэтому изготовление происходит в соответствии с государственными стандартами. Качество исходного материала должно быть согласовано с ГОСТом 380-94. В этом документе указывается химический состав разных марок стали, возможные отклонения в содержании тех либо иных элементов и особенности маркировки.

А вот диаметр, масса, предельные отклонения и точность прокатки сверяются с ГОСТом 2590-88. В этом документе приведены подробные таблицы, где указаны все параметры. Стальная катанка выпускается повышенной (Б) и обычной (В) точности. Овальность проката должна быть менее 50 % суммы всех предельных отклонений по диаметру. ГОСТ допускает кривизну прутков не более 0,2 % от длины. При этом ее измеряют на участке не менее метра, который находится на расстоянии минимум 1,5 м от края.

Существует три вида длины стальной катанки (ГОСТ 30136-95): мерная, немерная и кратная мерной. Кроме того, длина зависит и от качества материала. Если проволочная заготовка вытянута из низколегированной либо углеродистой стали обыкновенного качества, то по ГОСТу она выпускается длиной в 2–12 м. Проволока из легированной или качественной углеродистой стали имеет длину от 2 до 6 м. А для наиболее качественной катанки из высоколегированной стали ГОСТ допускает длину от 1 до 6 м. В холодном состоянии эта заготовка должна выдерживать изгиб на 180 градусов. Наматывают изделие на оправку такого же диаметра, как и испытываемая катанка.

Технология производства катанки.

Металлическую заготовку в виде бруска или, как его еще называют, блюм обрабатывают на специальных прокатных станах. Металл сначала нагревают до определенной температуры, а затем вытягивают, пропуская через валы. Они обжимают заготовку со всех сторон, формируя таким образом определенную форму и размер сечения. Дальше еще горячая стальная катанка поступает на специальный мотальный станок, где и укладывается кольцами.

Особое внимание необходимо уделить этапу охлаждения готового продукта. Оно бывает двух видов – естественное (ВО) и ускоренное (УО). Первое более медленное, но в этом случае стальная проволока получается мягче и пластичнее. Ускоренное происходит с помощью специальных установок-вентиляторов или воды. Такое охлаждение может проходить за одну или две стадии, в первом случае в маркировке указывается УО1, а во втором – УО2.

Эта проволочная заготовка отличается прочностью и твердостью. Далее катанку, из которой будут изготавливать проволоку, очищают от окалины. Допустимая масса окалины катанки УО1 должна быть менее 18 кг/т, для УО2 – 10 кг/т. При естественном охлаждении это значение не регламентируется. Удаляется окалина двумя методами: механическим, используя специальный инструмент – окалиноломатель, либо химическим, протравливая заготовку в серной кислоте. Причем нельзя использовать сильно концентрированный раствор, так как он способен разъедать металл и способствует его насыщению водородом. Подобное приводит к появлению травильной хрупкости. Чтобы избежать этого дефекта, в раствор вводят дополнительные ингибиторы – тринатрийфосфат, поваренную соль, лигнофосфат, И1В, И2В и ингибитор С5.

Хорошие и плохие примеси в сырье для катанки.

Для производства катанки используются различные марки стали, главное, чтобы химический состав готового продукта сохранялся по всей длине. Сейчас мы рассмотрим влияние различных добавок на характеристики материла. Повысив содержание азота, получится увеличить твердость, однако сталь станет и более хрупкой. Особенно последнее свойство будет прогрессировать со временем. Допустимая норма хрома составляет 0,1–0,15 %, в противном случае этот элемент оказывает вредное воздействие на процесс патентирования (термической обработки). Обычно хром попадает в металл из шихты во время выплавки.

Еще к вредным добавкам следует отнести фосфор с серой, так как эти примеси неравномерно распределяются в металле, а их повышенное содержание вызывает красноломкость. Другими словами, при повышенных температурах материал становится чрезвычайно хрупким. Их суммарное содержание не должно превышать 0,05 %. Допускается не более 0,03 % каждого элемента в отдельности.

Углерод, наоборот, имеет положительное воздействие. Он способствует повышению прочности, причем материал одновременно становится более пластичным. Повышается упругость, выносливость при переменных нагрузках и износостойкость стальной проволоки катанки. Кремний и марганец способны раскислять сплав при выплавке. Сталь становится более однородной, повышается ее плотность, прочность, сопротивление истиранию. А марганец вдобавок образует соединения с серой и нейтрализует ее вредное воздействие. Но необходимо опасаться скоплений окислов кремния, так как они негативно сказываются на пластичности металла.

Дефекты прокатной проволоки.

Для различных изделий требования к качеству исходного материала отличаются. Например, гвозди можно изготавливать только из идеально ровных прутков с гладкой поверхностью, а вот для производства арматуры вполне подойдет и шероховатая катанка.

Наиболее часто встречаются заусенцы либо закаты. Первые имеют вид выпуклостей по длине прута и если их вовремя не устранить, то после дальнейших операций заусенцы закатываются. Отсюда и название второго дефекта. Готовая стальная проволока с такими дефектами отбраковывается.

Негативное влияние на механические свойства металла имеют вытянутые заварившиеся пузыри – волосовины. А вот рыхлость с усадочными раковинами ослабляют сечение готового продукта, в результате возникают обрывы. Если произошло обеднение углеродом во время нагрева слитков перед прокаткой, то продукция будет отличаться низким качеством. Ухудшится прочность металла, снизится его пластичность.

Негативное влияние имеет и изменение формы сечения стальной оцинкованной катанки. В процессе волочения на поверхности проволоки могут появиться трещины, ухудшатся механические свойства изделия. Микроструктура должна быть однородной без мартенсита. Усадочные раковины, ликвации углерода и рыхлости недопустимы.

ГОСТ

Все данные по характеристике стальной проволоки чётко указаны в ГОСТах, за которыми жёстко ведут контроль. Компания, занимающаяся производством материала, должна подробно и просто преподнести всю информацию по продукту.

ГОСТ 7372-79. Размер канатной проволоки варьирует от 0,3 мл до 3мм. В качестве покрытия производитель использует цинк или вовсе отказывается от него. Используется проволока при производстве канатов и тросов, авиационной техники, в корабельном и транспортном строительстве. Выпускается проволока в катушках или мотках, упакованных бумагой, а сверху полимерной плёнкой.

ГОСТ 15598-70. По упругости струнная проволока может быть обычной или повышенной. При толщине материала 0,77 мм, проводят специальную проверку на нахождение неровностей на поверхности. Из проволоки производят струны для музыкальных инструментов.

ГОСТ 285-69. Для производства колючей проволоки используется стальная проволока с цинковым покрытием, выполненная из одной или двух жил. Колющие элементы делают из такого же материала с заострёнными концами методом навивки. Размер шипа зависит от диаметра проволоки. Ещё один способ производства колючей проволоки подразумевает использование колющих лент из стали путём обжима. Используют материал для ограждения территорий или объектов.

ГОСТ 6727-80. Для изготовления проволоки ВР-1 используется низкоуглеродистая сталь, подвергая её протяжке холодного вида. Диаметр продукта составляет примерно от 3 мм до 5 мм, отсутствует защитное покрытие. На сегодняшний день данный вид проволоки более востребован на строительном рынке. Используют её в монолитном строительстве при укреплении бетона, возведении фундаментов здания, межкомнатных перекрытий. Также проволока нашла применение во время кирпичной укладки.

ГОСТ 7348-81. Во время производства проволоки ВР-2 используют углеродную сталь. Используют её для укрепления бетона при возведении заранее напряжённой железобетонной конструкции. В ГОСТах прописаны минимальные отклонения по толщине и наличию вмятин, которые не вредят механическим свойствам материала.

ГОСТ 5663-79. Размер проволоки для холодной высадки составляет 3-6 мм. Своё применения она нашла во многих областях. Из неё изготавливают различные крепежи, саморезы, винты, завальные свечи. Холодная высадка представляет собой пластичную деформацию в матрице без применения дополнительных нагревов. Данный способ изготовления даёт возможность в конечном итоге получить материал, отвечающей хорошей характеристике.

ГОСТ 3282-74. Холодное волочение используют при производстве низкоуглеродистой проволоки. При необходимости её проводят несколько раз. Проволоку могут покрывать оцинкованным материалом или выпускать без защитного покрытия. Для повышения эластичности материала возможно проведение термической обработки. С помощью данной проволоки проводят крепёж больших грузов на производстве, изготавливают гвозди, сетку рабицы, элементы заземления, садовый инвентарь и ёмкости.

ГОСТ 9389-75. Размер пружинной проволоки доходит до 60 мм. Форма сечения обычно круглая, но может быть шестиугольной, квадратной, овальной или трапециевидной. Главной положительной характеристикой продукта является высокая стойкость к накоплению металлом повреждений. Проволока нашла своё применение в машиностроительной промышленности. Из неё изготавливают оси шпильки и пружины.

ГОСТ 2246-70. Сварочную проволоку используют в качестве мягкого электрода в сварочных приборах или полуавтоматах. Для производства материала используют обычную, омеднённую, алюминиевую или нержавеющую стали. Связано это с тем, что материал, из которого выполнен электрод должен быть из того же материала, который предстоит сваривать.