Виды металлопроката их классификация фото: Что такое металлопрокат: виды, классификация и применение

Содержание

Виды металлопроката | Что такое металлопрокат и какие его разновидности существуют

Металлопрокат – это изделия из разных металлов и сплавов, получаемые методом прокатывания на специальных станках. Рассмотрим основные разновидности такой продукции и ее классификацию.

Листовой и сортовой металлопрокат: сортамент и виды

Номенклатура изделий с точными размерами и характеристиками является сортаментом проката. Из него выделяют две основные группы продукции:

К сортовому прокату также относят трубы. Однако зачастую их объединяют в отдельную группу, выделяя две подкатегории: круглые и других форм.

Наиболее популярные разновидности металлопроката

  • Балки. Фасонные изделия, имеющие форму наклонных или горизонтальных брусьев. Сырьем для изготовления служит низколегированная или углеродистая сталь.
  • Швеллеры. Профили с П-образным сечением. Фасонный металлопрокат, область применения которого – машино- и станкостроение, разные сферы промышленности, мостосооружение, возведение несущих конструкций и опор.
  • Арматура. Сортовой прокат, предназначенный для армирования ЖБ-конструкций. Производится из низколегированной и углеродистой стали. Поверхность прутков может быть гладкой или ребристой.
  • Стальные листы. Холодно- либо горячекатаные пластины из металла. Толщина варьируется в широком диапазоне.
  • Трубы. Полый металлопрокат с различным сечением, использование которого необходимо при сооружении трубо- и нефтепроводов, сетей тепло- и водоснабжений, а также на разных стадиях строительства. Изделия бывают холодно- и горячедеформированные, электросварные, водогазопроводные. По форме сортамент делится на: круглый, прямоугольный, овальный и квадратный прокат.
  • Профнастил. Тонкие металлические листы с ребрами жесткости, изготовленные методом холодного проката, прошедшие стадии цинкования и грунтования. Данный вид металлопроката бывает стеновой, кровельный, несущий.

Торгово-Транспортное Объединение «ДИКАС» (DIKAS) | Виды металлопроката

Просечно-вытяжной лист ( лист пвл ) — листовое изделие, произведенное путем просечки отверстий с одновременной вытяжкой стального листа. При производстве листов ПВЛ отсутствуют сварные швы, благодаря чему соотношение массы и прочности имеет отличные характеристики.

Листы ПВЛ применяются, как конструктивные элементы при установке лестниц. Они имеют преимущества с экономической и дизайнерской точки зрения перед своими аналогами из оргстекла и перфорированного листа.  В строительной отрасли он может использоваться как армирующий элемент при нанесении штукатурки. Так же просечно-вытяжные листы применяются в качестве противоскользящих настилов лестниц и площадок. Часто такое применение можно встретить на объектах нефтяной и газовой промышленности в виде площадок и мостиков.

Кроме того, листы ПВЛ могут применяться в качестве потолочных и стеновых перекрытий. С их помощью  также заделывают вентиляционные и смотровые окна. Просечно-вытяжные листы могут применятся для просеивания различных веществ, например, песка и щебня.

ПВЛ используют на спортивных объектах в качестве ограждений. Легкость конструкции, малая «парусность» и податливость к нанесению красящих покрытий позволяют создавать из них декоративные ограждения. Разнообразие форм и размеров изделия добавит оригинальности конструкции.

Кроме основного применения в строительной отрасли, листы ПВЛ можно использовать в мебельной промышленности для изготовления товаров для парков и садов.

Из листов ПВЛ также производят декоративные украшения для интерьера дома. Они могут стать основой для перегородок или барных стоек в стиле техно.

Просечно-вытяжной лист имеет ряд преимуществ перед стандартными вариантами листового проката. Его поверхность менее подвержена скольжению, что увеличивает безопасность, если его использовать для покрытия пола. Масса листа ПВЛ более чем в 2 раза меньше, чем у аналогичного стандартного листа. Все это позволяет снизить вес сооружения и нагрузку на несущие конструкции.

Среди достоинств стали просечно-вытяжной  выделяются прочность, износостойкость, устойчивость к внешним факторам и колебаниям температур. Материал имеет способность самоочищаться от грязи и снега, что актуально при установке в труднодоступных местах.

К качеству листов ПВЛ предъявляются высокие требования. Для них недопустимы трещины и заусенцы длинной более 2 мм.

В соответствии с ТУ 36.26.11-5-8  просечно-вытяжные листы могут изготавливаться из горячекатаной или холоднокатаной стали. Два способа  производства отличаются методом обработки заготовки. При горячем прокате металл нагревают для придания ему пластичности, при холодном прокате достаточно уже имеющейся пластичности и не требуется нагрев для дальнейшей обработки.

Основные виды изделий из металлопроката

Металлопрокат — это универсальное сырье. 

Из него можно сделать великое множество самых разных изделий для абсолютно разных нужд. 

Поэтому он используется в огромном числе видов промышленности — строительстве, нефтегазовой сфере, энергетике, машиностроении и так далее.

При этом сам металлопрокат можно тоже разделить на два вида.

Черный

Сюда входят изделия из чугуна, железа, стали и их сплавов. 

Данный металлопрокат является более востребованным, нежели цветной. 

Это связано с тем, что данные виды металла дешевле, прочнее, надежнее.

Однако иногда черные металлы использовать не представляется возможным. 

Для этого существует другой металлопрокат.

Цветной

К данному виду можно отнести следующие металлы:

  1. легкие — алюминий, олово
  2. редкие — вольфрам, титан
  3. тяжелые — медь, свинец, цинк
  4. драгоценные — золото, серебро, платина
  5. радиоактивные — сплавы урана

Этот вид металлов используется в высокотехнологичных отраслях — медицина, радиоэлектроника, авиация, космическое оборудование и так далее.

Основные виды изделий из металлопроката

Теперь поговорим о том, какие, собственно говоря, изделия существуют.

Арматура

Перечислять основные виды изделий из металлопроката начнем именно с этого широко распространенного изделия.

Оно представляет собой металлический прут либо моток, прядь, пучок, канат. 

Основная функция арматуры — армирование конструкций. 

Это означает, что данный вид металлопроката используется для скрепления. 

Железобетонные конструкции отличаются крайней прочностью, а потому очень популярны. 

Поэтому армирование используют и в монолитном, и в железобетонном строительстве.

В зависимости от того, какой объект необходимо построить и какая степень сцепления с бетоном требуется, используют гладкую и ребристую арматуру. 

Кроме того, существует множество видов арматур, различающиеся по виду стали, способу изготовлению, наличию примесей, прочности и прочим характеристикам.

Балки

По размеру это очень большое изделие из металлопроката. 

Именно поэтому основное её применение — строительство. 

С помощью балок соединяются колонны и перекрытия, а также сооружаются мосты и прочие конструкции.

Трубы

Это ещё один очень распространенный вид изделий из металлопроката. 

Они могут быть сделаны также из полиэтилена, но именно металл позволяет добиться отличной прочности и надёжности.

Трубы применяются везде, где требуется перегонять жидкие и газообразные вещества. 

Всё это относится к нефтегазовой сфере и различным производствам — к примеру, пищевым.

Трубы выпускаются с различными длинами, диаметрами и поперечным сечением — круглые, овальные, эллиптические.

Задвижки

Это изделие напрямую относится к трубам. 

Они позволяют регулировать направление и напор жидкостей в них. 

Подбираются задвижки в зависимости от давления, типа крепления, вида жидкости, конфигурации всего оборудования и всей системы, а также других параметров.

Швеллер

Изделие с П-сечением, изготавливаемое из стального металлопроката. 

Получают её с помощью пропускания заготовки на сортовых станках горячей прокаткой.

Есть различные виды швеллеров — с параллельными гранями либо же с внутренним уклоном, швеллеры равнополочные.

При этом, что интересно, продают данное металлопрокатное изделие по весу. 

Но так как по ГОСТ швеллеры должны иметь строго определенный вес, то и проблем с их подсчетом, как правило, не возникает.

Уголки

Уголок является балкой Г-образного сечения, которая изготовлена из сортового металла. 

Этот вид металлических изделий имеет ту же функцию, что и арматура — укрепление конструкции на строительстве.

Различия уголков — в длине, методе изготовления, сорте металлопроката. 

В зависимости от этих характеристик, они используются на различных объектах.

Лист

Наконец, говоря про основные виды изделий из металлопроката, нельзя не упомянуть о листовом металлопрокате.

Он отличается огромным разнообразием как внешнего вида (гладкий, рифленый), способа изготовления (горячекатаный и холоднокатаный), так и другими характеристиками.

Соответственно, и сфера применения листа металлопроката такая же всеобъемлющая. 

Весь сортамент металлопроката и изделий из него предлагает компания Металл групп. 

Вы можете ознакомиться с предлагаемым сортаментом в каталогах или связаться с нашими специалистами по контактным телефонам. 

Типы металлопроката и сфера его применения

Металлопрокат – один из основных методов обработки разного вида металлов, который в последнее время имеет большую популярность и используется в разных отраслях.

Различают несколько видов металлопроката:

  • Листовой;
  • Фасонный;
  • Сортовой;
  • Художественный.

Листовой – стальные листы используют в обшивке самолетов, труб, обшивки корпуса судна. Также данный вид проката используется при создании холодильников и холодильных камер, бытовой техники. Существует также профнастил, который задействуют для обшивки строительных объектов, при монтировании построек различного характера. Гофролист, который также относится к листовому типу металлопроката, используют исключительно в строительной сфере.

Прокат фасонный – это:

  • Швеллер – изделие из металла, имеющее характерный П‑образный срез, в основном его задействуют при конструировании автомобилей;
  • Стальной уголок – используют во всех строительных сферах.

Сортовой металлопрокат – это разные виды строительной арматуры, как гибкие стальные прутья, так и прочные для укрепления всевозможных строительных объектов. К этой же категории можно отнести различные виды сетки, каркасов и стержней.

Используют все вышеперечисленные материалы не только для постройки масштабных объектов, но и в бытовых целях.

К сортовому прокату также относятся:

  • Катанка – основа для производства проволоки, гаек и болтов;
  • Квадрат – часто выступает в роли основы под изготовление автомобильных деталей;
  • Шестигранник – используется в производстве крепежных элементов, тех же гаек и болтов;
  • Стальная полоса – основа режущих устройств, рессор и гнутого профиля.

К последнему виду проката металла относится художественный.

Его делят на черный и цветной тип. С помощью такого материала изготавливают различные декоративные предметы: сувениры, корзинки и др. Говоря более понятным языком, данный тип металлопроката используется, в основном, народными умельцами при желании украсить приусадебные участки, загородные дома и для создания всевозможных креативных изделий.

Это может быть диковинный орнамент на заборе или же необычные фигурки на крышах домов – в целом, все то, что дополняет и украшает обстановку дома и двора.

Разнообразие материалов позволяет достичь реализации любой задумки, как художественного характера, так и в производственных целях. Важно лишь правильно выбрать тип металлопроката, в остальном же все дело техники.

Источник: http://st-rostov.ru/armatura/

А вы знали, что у нас есть Instagram и Telegram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Виды металлопроката

Термином «прокат» в металлургической индустрии называют изделия, полученные путем деформации металлического тела. При достижении определенных температурных показателей заготовка пропускается через вращающие валки на специализированной технике. Металлопрокат пользуется высоким спросом и является незаменимым материалом для строительных работ. Активно используется он и во многих областях промышленности. Широкий ассортимент изделий обуславливает такую же сферу применения.

Виды металлопроката по материалу изготовления

Металлопрокат может изготавливаться из черного, цветного и даже драгоценного металла. От используемого сырья во многом зависит ассортимент продукции, эксплуатационные характеристики изделий и их стоимость:

1. Металлопрокат из черного металла отличается наиболее широким ассортиментом и доступной стоимостью. Прокат из нержавейки тоже относится к этой категории, однако характеризуется значительно лучшим качеством и более высокой ценой, правда его выбор несколько ограничен, поэтому такие изделия сложно назвать универсальными.

2. Металлопрокат из цветных металлов отличается не столь широкой областью применения, как предыдущий вид, что обусловлено в первую очередь дороговизной сырья. В принципе, сфера его использования широка, но довольно специфична, например, такой прокат применяется при строительстве самолетов и космических спутников, создании электротехнических приборов, еще он встречается в медицинской и химической индустрии.

3. Металлопрокат из драгоценных металлов – особая категория, ведь многие привыкли, что подобное сырье используется исключительно в ювелирном деле. Такой прокат задействован в радиотехнике и электронике, а также медицинской сфере.

Из всех видов металлопроката наибольшим спросом пользуются, конечно же, изделия из черных металлов, что легко объясняется их огромным выбором и приемлемой стоимостью.

Виды металлопроката по способу изготовления

Деление металлопроката на категории по методу производства в большей степени относится к продукции из черных металлов:

— сортовой прокат – категория, в которую входят такие изделия, как арматура, труба, катанка и полоса. Арматура используется при сооружении конструкций из железобетона. Трубы, как правило, применяются при передаче жидких и газообразных веществ. Катанка – сырье для изготовления проволоки, а полосы незаменимы при создании режущих инструментов;

— плоский металлопрокат – категория, самыми популярными представителями которой являются различные металлические листы и рулоны, а также ленты. Чаще всего изделия из этой категории используются в строительстве;

— фасонный металлопрокат – категория, включающая в себя уголки, швеллера и балки. Все они применяются в строительстве;

— художественный металлопрокат – изделия, в основном используемые в отделочных работах, к ним относятся кованый декор, корзины из металла и прочие подобные продукты.

Если говорить о типе обработки поверхности изделия, то прокат может быть матовым, шлифованным, зеркальным или калиброванным. Технология производства проката постоянно совершенствуется, расширяя имеющийся ассортимент.

Металлопрокат виды. Классификация видов металлопроката и его особенности


Классификация видов металлопроката и его особенности

Металлопрокат входит в состав сложных конструкций. Они широко применяются в машиностроении, строительстве, судостроении и других отраслях народного хозяйства. Процесс переработки железной руды в готовые металлические изделия происходит в несколько этапов:

  1. Выплавка чугуна и стали.
  2. Изготовление проката.

Материалом для изготовления служат низкоуглеродистые или легированные стали с повышенным содержанием углерода http://www.rostov.spk.ru/metalloprokat/.

 Сортовой прокат

В состав входят профили, изготавливаемые на сортовых станках продольной прокатки. В зависимости от назначения и области применения он подразделяется на горячекатаный круглый, который применяется для изготовления различных:

  • валов;
  • осей;
  • втулок;
  • шестерен, а также других деталей, широко используемых в машиностроении.

В строительной индустрии применяются различные железобетонные конструкции, в которых для армирования используется круглый гладкий или специальный прокат. К профильным видам металлопроката относятся:

  • шестигранный;
  • квадратный;
  • прямоугольный.

Они часто применяются в различных отраслях народного хозяйства.

К фасонным видам металлопроката относятся:

  • уголок;
  • швеллер;
  • балка.

Эти конструкции широко применяются в машиностроении для изготовления всевозможных металлоконструкций, строительства зданий и промышленных объектов.

Особый вид фасонного проката – это рельсы, используемые для строительства и ремонта железных дорог, а также для прокладки подкрановых путей на стройках и в производственных цехах.

Листовой прокат

По методу изготовления подразделяется на горячекатаный и холоднотянутый. Он используется для изготовления различных сборных и сварных металлоконструкций, применяемых в промышленном производстве и строительстве.

Для изготовления как холоднотянутого, так и горячекатаного листа применяются углеродистые и низколегированные стали.

К отдельным видам листового проката относятся:

  • металлическая лента;
  • жесть;
  • лист рифленый и просечновытяжной (ПВЛ), используемые для специальных целей.Так, например, лист ПВЛ используется для изготовления различных настилов и ограждений http://www.rostov.spk.ru/listovoy-prokat/.

Трубы

Один из видов металлопроката, по способу применения делится на:

  • водогазопроводные;
  • цельнотянутые;
  • электросварные;
  • квадратные и прямоугольные, которые используются для изготовления каркасов различных изделий и металлоконструкций;
  • обсадные.

Водогазопроводные трубы променяют практически во всех отраслях народного хозяйства, от прокладки водопроводов и газовых магистралей промышленного назначения до сооружения различных рекламных щитов и временных конструкций http://www.rostov.spk.ru/trubnyy-prokat/.

Швеллер

Швеллер представляет собой один из существующих видов профиля, получаемого при производстве металлических изделий. Стальные (СШ) имеют П-образную форму, их состав включает 2 стены с полочками, расположенными под углом в 90 градусов к стене. Конструкционная специфика устройства наделяет его повышенной сопротивляемостью к нагрузкам.

СШ используются, когда необходимо произвести несущую металлическую конструкцию, их применение широко распространено в различных промышленных отраслях.

Виды стального швеллера

Горячекатаный швеллер является одним из существующих видов производства фасонного металлического проката. Возможно расположение граней полок этого устройства и параллельно, и с небольшим уклоном.

Стоит отметить, что уклон не должен превышать 10%. Диапазон ширины полок такого устройства варьируется в пределах 35-120 мм, а что касается высоты: 45-400 мм.

Параметр точности прокатки (ТП):

  1. Обычная ТП – маркируется символом (В).
  2. Повышенная ТП – маркируется символом (Б).

Гнутый швеллер может изготавливаться при использовании станков, как материал зачастую берут горячекатаную или холоднокатаную сталь, но также используют и другие виды этого металла. Гнутые швеллера отличаются от горячекатаных тем, что имеют скругленный угол. Цифровая запись устройства швеллера обозначает длину устройства в миллиметрах.

Самые покупаемые и ценные виды швеллеров
ВидОписание
Швеллеры под номером 10Подобное устройство применяется повсеместно в строительной отрасли при создании станков, машин. Промышленность – главная сфера применения данного устройства. Они имеют наилучшие характеристики для покупателя. Широко распространено их использование для опор и металлоконструкций
Швеллеры под номером 14Эти швеллеры могут иметь как обыкновенный параметр точности, так и увеличенный. Их главная область эксплуатации – строительные работы
Швеллеры под номером 20Это равнополочные швеллеры, так как между гранями подобного устройства существует интервал в 210 мм. Их используют, если конструкция подвержена повышенным нагрузкам различных видов. Также такие швеллеры используют, чтобы улучшить прочность мостов. Сложное армирование – еще одна область, где они используются

Следует отметить, что продажа металлопроката на данный момент процветает, и особо востребованы:

  • трубы круглого сечения;
  • листовые металлы;
  • балки;
  • уголки;
  • круги и много других позиций.

Достаточно популярен среди покупателей как черный прокат, так и нержавеющий. Обжатие в горячем состоянии выполняют при различных, заданных технологами, температурных значениях.

Не лишним будет напомнить о технологической дисциплине: требуется выдерживать неукоснительным образом по технологии температурный режим. Только в этом случае можно получить качественный продукт.

Для прокатки стали (до кондиции), то есть до требуемой гостовской толщины нужно выполнить не одну, а несколько прокаток между валками.

Особенно продажа металлопроката растет по нержавеющей позиции, так как всех устраивает стойкость данного вида материала к коррозии. На этот вид находится очень много желающих как в России, так и в странах СНГ, а также в ближнем и дальнем зарубежье.

Потребитель, выбирая между продукцией российских производителей и, например, китайских или турецких, свой выбор всегда останавливает на нашем продукте. Это всегда традиционно качественный товар, структура и химический состав которого, а также прочностные показатели в сравнении с конкурентами практически идеальны.

Покупатель приходит отовсюду, так как продукция данного вида используется в самых разных отраслях. Стоимость в основном зависит от используемого сырья и доступности дешевой энергии. На такой металл, как сталь AISI 316, цены вы увидите высокие. В структуре этого металла присутствует много молибдена. Наличие этого эффективного компонента придает материалу AISI 316 новые свойства для противодействия при работе в агрессивных средах.

Если малыми затратами на рекламу проинформировать объявлением о том, что вами реализуется труба круглого сечения именно из стали AISI 304, то набирается очень много покупателей. Скупают все, что можно предложить. Популярный, дорогой металлопрокат пользуется большим спросом, который отстает от предложения.

У клиента всегда появляется много сомнений при дешевой китайской поставке. Показатель цены, которая ниже рыночной, говорит сам за себя. Этот материал можно брать только после лабораторной проверки всей предлагаемой партии. В 90 процентах случаев может быть обнаружено несоответствие заявленной структуре и химическому составу.

domik-derevne.ru

Виды металлопроката и сферы применения

Для людей, слабо разбирающихся в теме строительства, металлопрокат — трудный для понимания термин. Эта статья с ним ознакомит и поможет вникнуть в то, что же такое прокат. Имеется огромное количество определений, которые растолковывают это слово. Но главным является то, что для получения этого вида стройматериала используются металлоносные виды руд, которые долго обрабатываются. После этого при высокой температуре металл проходит обработку под давлением с применением особого оборудования.

Разновидности металлопроката

Следует отметить, что бывает как холодный, так и горячий прокат металла. В данный момент у этого материала есть существенные отличия от проката, который был раньше. Прочные и стойкие металлы получаются благодаря разнообразию способов изготовления. Высококачественный прокат необходим абсолютно при любом виде стройки. Данным продуктом пользуются, как в строительной и промышленной отрасли, так и в машиностроительном производстве. На сегодняшний день имеется множество предприятий, занимающихся реализацией различных видов изделий из металла.

Данный стройматериал бывает сортовым и листовым. Первым типом проката пользуются при производстве изделий, имеющих круглое и квадратное сечение. Он обладает фасонным назначением. А второй тип проката имеет вид металлических листов, полученных из разнообразных сплавов.

Кроме того, по виду металлопрокат делиться на цветной и черный. Главными составными черного металлического проката являются сталь, железо или чугун. Если говорить о цветном прокате, то к нему относятся цинк, алюминий, медь и прочие металлы. Стоит отметить, что определенному заданию соответствует индивидуальный вид проката, и дело тут не в стоимости. Сортовой тип металлопроката — это полоса, катанка, балка, шестигранник, арматура и так далее. Особенно популярна лента алюминиевая цена которой относительно невысока. её используют не только в строительстве, но и в пищевой промышленности, а также в медицине, как упаковочный материал.

Популярные виды металлопроката

Следует отметить, что сейчас частенько можно увидеть на рынке объявление о продаже труб вгп дешево. Это говорит о том, что тут конкуренцию можно назвать высокой и каждому производителю важно привлечь внимание целевых клиентов.

Востребованным изделием является арматура, ее часто применяют в монолитном строительстве. Она имеет вид прута. Арматуру получают, когда скатывают высокопрочную сталь, ее используют, как усилитель для железобетонной конструкции. Ради справедливости скажем, что этот стройматериал необходим при любом перекрытии или армировании.

Балку можно назвать габаритной продукцией, применяемой при возведении колонн, мостовых перекрытий, мостов и так далее. Катанку используют, когда изготавливают каркасы и сетки из арматуры.

Круг незаменимый во время создания винтов, лестниц, болтов и других шпилек. Если говорить о швеллере, уголке, двутавре, то все это фасонный прокат. Металлические детали используются при строении сооружений, которые быстро возводятся. Что касается холоднокатаных, стальных, оцинкованных, горячекатаных листов, то их относят к листовым изделиям.

kayrosblog.ru

Виды металлопроката. Что такое металлопрокат?

Виды металлопроката

Содержание статьи

Сегодня просто нереально представить себе современное строительство без использования металлопроката. Различные виды металлопроката широко применяются при возведении фундаментов и армировании стен, устройства перекрытий и многого другого.

Весь металлопрокат условно следует разделить на две группы: черный и цветной металлопрокат, подробнее с которым, можно ознакомиться на этом сайте. Для производства черного металлопроката используются преимущественно сталь и чугун, а для производства цветного — медь, алюминий, бронза, латунь и различные сплавы.

О том, что такое металлопрокат и какие бывают сегодня его виды, будет рассказано в статье.

Что такое металлопрокат?

Металлопрокат — это разнообразные изделия, произведенные путём холодной и горячей прокатки металлов на специальных станках. Делают металлопрокат из самых различных сплавов, стали, железа, меди, свинца и т. д.

На сегодняшнее время существует специальная классификация металлопроката в соответствии со следующими группами продукции:

  1. Листовой металлопрокат — включает в себя все виды полос и листов различных размеров и толщины.
  2. Сортовой металлопрокат — в данную группу входят самые разнообразные изделия из металла: профили, швеллеры, балки и прочее.
  3. Трубы — отдельная категория металлопроката, отличающаяся от всех других, круглой формой сечения и способом формирования швов.
  4. Художественный металлопрокат.

Сфера использования металлопроката весьма разнообразна, но самое широкое применение, конечно же, металлопрокат получил в строительстве домов и промышленных объектов.

Виды металлопроката

Согласно существующим стандартам, на сегодняшнее время, выделяют такие виды металлопроката:

Арматура — изготавливается из стали путём горячей прокатки. Этот вид металлопроката просто незаменим в строительстве, поскольку служит он как для усиления самых разнообразных конструкций, так и для их надёжного соединения друг с другом.

Швеллер — это металлическое изделие П-образного сечения. Как и арматура, металлические швеллеры, также широко применяются в строительстве, как правило, для возведения несущих конструкций.

Балки — получили широчайшее применение при обустройстве перекрытий, опор, колон и прочего.

Трубы — без преувеличения, самый популярный на сегодняшнее время вид металлопроката, который активно используется в строительстве, промышленности и т. д.

Сфера применения металлопроката

Сегодня металлопрокат используется практически повсеместно. И хотя за последнее время появилось большое количество современных композитных материалов, полностью заменить ими металлопрокат, навряд ли получится. Металлопрокат получил огромнейшее применение в машиностроении, производстве и в различных других отраслях.

Большой процент использования металлопроката, приходится и на строительство, где при возведении даже самых малых объектов, используются различные металлические изделия. Даже при внутренней отделке дома, тяжело обойтись без металлопроката. Сюда можно отнести разнообразные металлические листы и воздуховоды из них, фольгу и многое другое.

Не меньшей популярностью, пользуется металлопрокат и в промышленности, народном хозяйстве, в газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей сфере.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

samastroyka.ru

Металлопрокат — это что? Металлопрокат (трубы)

Металлопрокат востребован в различных областях производства и строительства. Его продажа обеспечивает своевременное выполнение планов ремонтных работ. При проектировании здания для увеличения его надежности планируются металлические перекрытия. Все это говорит о необходимости пристального знакомства с этим типом продукции.

Металлопрокат — это специально обработанная на станке заготовка, которая может иметь различную форму в зависимости от будущей отрасли применения.

Виды металлопроката

— Цветной. Из латуни, меди, олова и других металлов. Этот вид металлопроката используется в приборостроении и машиностроении. Легкие и эластичные детали применяются при сборке самолетов.

— Черный. Из стали и чугуна. Применяется на производствах, требующих надежности и долговечности от изделий.

Металлопрокат представляет собой готовые изделия стандартной формы и размеров. Среди них: трубы, арматуры, балки, швеллеры, листы, полосы и другие. Некоторые из видов изделий нужно рассмотреть отдельно.

Трубы

Из все видов, которые имеет металлопрокат, трубы являются самым распространенным. Этот вид изделий может иметь однослойное и многослойное строение. Технологии позволяют производить трубы не только кольцевого, но также прямоугольного, квадратного и овального сечений. Круглая труба считается самой популярной, так как она обладает отличной пропускной способностью, на изготовление нужно сравнительно небольшое количество сырья, и давление на ее стенках распределяется равномерно, что продлевает срок ее службы. По виду сварного шва изделия могут быть спиралешовные или прямошовные.

Трубы применяются для транспортировки различных жидкостей и газов. В зависимости от переправляемого продукта сплав металлопроката будет разным. Это объясняется тем, что при взаимодействии с газами и химически активными веществами на трубах может появляться коррозия и деформация. Они могут также использоваться не по прямому назначению, например, в качестве опоры или ограждения.

Основные параметры и виды труб

Толщина, диаметр и длина изделий имеют очень важное значение. В каждой крупной компании есть замерщики. Они помогают в случае затруднений заказчика рассчитать точную длину труб и их диаметр. Продавцы указывают также вес металлопроката.

Металлопрокат — это не просто изделия, выпущенные определенным образом. Все трубы требуют дополнительной обработки от воздействия неблагоприятных факторов, таких как коррозия, окисление и ржавчина. Для этого металл покрывают защитными слоями специальных составов или оцинковывают. Такие меры помогают продлить срок службы. Защитить изделия от перепадов температур способны различные пластиковые корпуса и слои утеплителей.

Профильной трубой называется изделие с отличным от круглого сечением, например, овальным. По данным производителей, наибольшей популярностью среди заказчиков пользуется продукция с прямоугольным и квадратным сечением. Материалом для таких труб чаще всего являются углеродистые и низколегированные стали.

Изделия различной формы производят методом холодного или горячего деформирования. То есть заготовку сначала сгибают до расчетного сечения и сваривают. Затем круглая труба отправляется на формовку, где ей придается необходимая форма.

Цена металлопроката зависит от параметров изделия: толщины стенок, длины и диаметра.

Лист

Металлопрокат — это еще и стальной лист. Он может производиться на станках методом холодной или горячей прокатки. Во время этого процесса стальная заготовка преобразуется в профили.

Виды листового металлопроката

Листы горячей прокатки служат для сооружения металлических конструкций в строительстве. После сгибания таких заготовок получаются уголки и швеллеры, которые используются уже в машиностроении и судостроении.

Листы холодной прокатки широко применяются в автомобильной и военной промышленности. Такие изделия служат сырьем также для станкостроения. Стоит понимать, что металлопрокат — это не только сырье для сложных производств. Каждый день на крышах домов можно видеть профнастил, который является также разновидностью холоднокатаных оцинкованных листов.

Из всех видов, на которые делится металлопрокат, лист и труба считаются самыми распространенными. Помимо них существуют фасонные и сортовые металлопрокатные изделия. К последним относятся арматуры. Они могут использоваться как для армирования бетонных конструкций, так и в постройке сооружений, в которых они не прячутся в толщу стен.

Таким образом, металлопрокат — это не только привычные круглые трубы и профили. К этому классу изделий относятся также арматуры, швеллеры, проволоки, шестигранники и балки.

При покупке нужно обращать внимание не только на цену и общий вес металлопроката, но и на каждую букву в его маркировке. Так как для каждого вида работ применяется свой вид изделий.

fb.ru

Виды металлопроката | Что такое металлопрокат и какие его разновидности существуют

Металлопрокат – это изделия из разных металлов и сплавов, получаемые методом прокатывания на специальных станках. Рассмотрим основные разновидности такой продукции и ее классификацию.

Листовой и сортовой металлопрокат: сортамент и виды

Номенклатура изделий с точными размерами и характеристиками является сортаментом проката. Из него выделяют две основные группы продукции:

К сортовому прокату также относят трубы. Однако зачастую их объединяют в отдельную группу, выделяя две подкатегории: круглые и других форм.

Наиболее популярные разновидности металлопроката

  • Балки. Фасонные изделия, имеющие форму наклонных или горизонтальных брусьев. Сырьем для изготовления служит низколегированная или углеродистая сталь.
  • Швеллеры. Профили с П-образным сечением. Фасонный металлопрокат, область применения которого – машино- и станкостроение, разные сферы промышленности, мостосооружение, возведение несущих конструкций и опор.
  • Арматура. Сортовой прокат, предназначенный для армирования ЖБ-конструкций. Производится из низколегированной и углеродистой стали. Поверхность прутков может быть гладкой или ребристой.
  • Стальные листы. Холодно- либо горячекатаные пластины из металла. Толщина варьируется в широком диапазоне.
  • Трубы. Полый металлопрокат с различным сечением, использование которого необходимо при сооружении трубо- и нефтепроводов, сетей тепло- и водоснабжений, а также на разных стадиях строительства. Изделия бывают холодно- и горячедеформированные, электросварные, водогазопроводные. По форме сортамент делится на: круглый, прямоугольный, овальный и квадратный прокат.
  • Профнастил. Тонкие металлические листы с ребрами жесткости, изготовленные методом холодного проката, прошедшие стадии цинкования и грунтования. Данный вид металлопроката бывает стеновой, кровельный, несущий.

metallz.ru

Металлопрокат: виды и характеристики

Металлопрокатом называют продукцию, изготавливаемую прокатыванием на специальных станах между формующими валками в различном термическом состоянии. Различают следующие виды металлопроката:

  • Листовой;
  • Сортовой;
  • Фасонный.

Листовой представляет собой листы и полосы чёрных и цветных металлов и сплавов различной толщины. Сортовой – это круги, арматура, квадрат, шестигранник и т.п. На фасонном металлопрокате остановимся поподробней.

Фасонный металлопрокат

Сортамент фасонного металлопроката достаточно широк. В данной статье будут рассмотрены 4 вида:

  • Двутавр;
  • Швеллер;
  • Уголок равнополочный;
  • Уголок неравнополочный.

Рассматриваемые металлопрофиля используются, как компоненты при производстве разнообразных металлоконструкций, так и самостоятельно в качестве несущих балок, стоек и т.п.

Основные характеристики профилей

В случае применения в нагруженных конструкциях, для расчёта массы и прочности кроме геометрических величин используются следующие параметры их поперечных сечений:

  • Площадь. Измеряется в квадратных сантиметрах или квадратных миллиметрах. Применяется для определения напряжений сжатия и растяжения. Площадь может также быть использована для расчёта массы детали, но для этого удобней использовать линейную плотность, показывающую массу 1 погонного метра, измеряемую в килограммах на погонный метр.

Способности прокатных профилей  изгибу и кручению характеризуется моментами:

  • Статическим. В справочниках даётся его величина в см3. Может быть осевым и центральным. Является обобщённым показателем удалённости элементов плоского сечения от оси, проходящей через его центр тяжести.
  • Инерции. Имеет размерность в см4. Аналогично статическому может быть осевым и центральным. Это – обобщённый показатель квадрата удалённости элементов от оси, проходящей через геометрический центр контура поперечного разреза или от центра масс.
  • Сопротивления. Единицы измерения — см3. Это именно размерность в третьей степени. Не путать с кубическими единицами!

Перечисленные моменты характеризуют способность балки с таким сечением сопротивляться изгибающему или скручивающему моменту.

Пример. Напряжение при изгибе равно отношению изгибающего момента к моменту сопротивления. Следовательно, чем он больше, тем меньше будет напряжение, и тем большую нагрузку может вынести балка.

В реальности точка приложения сжатия всегда отклоняется от оси стержня. В результате оно дополняется изгибом. При определённой длине стержень, испытывающий напряжение сжатия, далёкое от допускаемого, теряет устойчивость и изгибается. Чем больше радиус инерции, тем устойчивее сжимаемый стержень к отклонению точки приложения усилия сжатия от центра. Во избежание потери устойчивости сжимаемые стержни через определённые промежутки длины крепят к каким-либо опорам.

Внимание! Несмотря на то, что в машиностроении размеры принято указывать в миллиметрах, величины характеристик плоских сечений выражаются в сантиметрах. Это сделано для удобства вычислений.

Двутавр

Двутавр имеет форму буквы Н, положенной набок. Состоит из вертикальной стенки и двух горизонтальных полок. Типоразмеры определяются ГОСТом 8329 или ГОСТом 26020. Высота профиля, т.е. расстояние между наружными поверхностями, выраженное в сантиметрах, является его номером.

Продукция, выпускаемая по разным ГОСТам, различается формой и шириной полок. По ГОСТу 8329 толщина полки около стенки больше, чем по краям. По ГОСТу 26020 грани полок параллельны друг другу и могут быть увеличенной в полтора раза ширины. Это кроме конструктивных возможностей в эти же полтора раза повышает допустимое изгибающее усилие.

ГОСТ 8329 предусматривает изготовление сортамента с номерами от 10 до 60, т.е. высотой от 100 до 600 мм. ГОСТ 26020 имеет номера от 10 до 50 и, соответственно размер стенки от 100 до 500 мм.

Благодаря большому расстоянию между противоположными гранями, он обладает наибольшими из всех разновидностей металлопроката моментами инерции и сопротивления при одинаковой высоте и площади сечения. Они чаще всего испытывают поперечную нагрузку, т. е. работающими на изгиб. Широко применяются для производства несущих конструкций, монорельсов для подъемно-транспортного оборудования – тали, мостовые краны – в производственных цехах.

Чтобы более ясно охарактеризовать прочностные возможности профиля, стоит привести пример: двутавровая балка № 10 нормальной ширины из Ст3, лежащая на двух опорах с расстоянием между ними 2 метра, допускает точечную нагрузку, приложенную в середине пролёта, эквивалентную 1,2 тонны. Она же, изготовленная из Ст6, выдержит уже 1,8 тонны.

Продукция всех типоразмеров изготавливается методом горячей прокатки из углеродистых конструкционных сталей различных марок по ГОСТу 380.

Пример обозначения в конструкторской, технологической и прочей технической документации двутавра высотой 300 мм, изготовленного из Ст3:

Двутавр (30 ГОСТ 8329)/(Ст3 ГОСТ 535)

Швеллер

Швеллер обладает П-образным сечением. Состоит из двух полок, соединённых стенкой. Обозначается номером равным расстоянию между наружными поверхностями противоположных граней в сантиметрах. Изготавливается в соответствии с ГОСТом 8240. В соответствии с данным нормативным документом продукция изготавливается высотой от 50 до 400 мм, соответственно с номерами от 5 до 40. Документ предписывает её изготовление с уклоном внутренних граней полок и с параллельными полками.

При одинаковой с двутавровым прокатом высоте стенки швеллеры легче на 12,3 %, их способность сопротивляться изгибу ниже на 17,3 %.

Этот вид широко применим в производстве несущих и опорных металлоконструкций. Без него не обходятся каркасы, перекрытия, тяжелонагруженные стеллажи. Из него часто делают балки и стойки коробчатого сечения, соединив два элемента полками внутрь. Полученный конструктив обладает большим радиусом инерции. Стойка из него сможет выдержать осевое сжатие, значительно превосходящее таковое у одиночного вдвое большего размера. Балки из двух профилей, развёрнутых стенками наружу, обладают несущей способностью, превосходящей двутавровый прокат равной высоты, а также позволяют через внутреннюю полость прокладывать необходимые коммуникации.

Коробчатое сечение позволяет изготавливать из него пути для транспорта, не имеющего колёс, способных катиться по рельсам. Это могут быть направляющие технологического оборудования автоматических линий, прочего цехового транспорта, в тех случаях, когда оснащение его специальными колёсами нецелесообразно.

Кроме того, из них изготавливают направляющие пандусов для инвалидных тележек в зданиях старой постройки, не приспособленных для людей с ограниченными возможностями.

Материал для изготовления — конструкционная низко- и среднеуглеродистая сталь по ГОСТу 535.

Пример обозначения швеллера № 20 с параллельными полками, изготовленного из Ст5пс в технических документах:

Швеллер (20П ГОСТ 8240)/(Ст5пс ГОСТ 535)

Уголок металлический

Металлический уголок имеет две разновидности:

  • уголок равнополочный;
  • уголок неравнополочный.

Оба вида Г-образные, но один — с равными сторонами, а другой — с разными.

Уголки стальные изготавливаются по ГОСТ 8509 – равнополочный и 8510 – неравнополочный.

Равнополочный имеет ширину полки от 20 до 250 миллиметров и, соответственно, номера от 2 до 25.

У неравнополочного минимальная ширина большей полки 25 мм, меньшей 16 мм. Максимальная — 200 и 125 мм соответственно. Обозначение номеров неравнополочных уголков от 2,5/16 до 20/12,5.

Характеристики нагрузочной способности невелики, поэтому они применяются в основном, как конструктивные элементы каркасных конструкций.

Это могут быть стеллажи, шкафы, ящики. Из большеразмерных делают каркасы стен и перегородок, ограждений строительных конструкций, например, лоджий и балконов. Малоразмерные используют как опорные элементы полочек в шкафах.

Они могут использоваться, как обвязка кирпичных колонн. Из них делаются элементы ограждений.

Очень часто из этой стали производится каркас заборов, внутренняя часть которого затягивается сеткой рабица.

Они находят широкое применение в производстве нестандартного оборудования. Все детали и узлы с их участием невозможно перечислить. На любом складе металла, будь то заводской склад или металлобаза, обязательно найдётся несколько типоразмеров.

Выбор равнополочного или неравнополочного изделия определяется преимущественно конструктивными соображениями.

Для изготовления идёт конструкционная низко- и среднеуглеродистая сталь по ГОСТ 535.

Пример обозначения угловой неравнополочной стали 63x40x4 мм марки Ст2сп обычной точности прокатки (Б):

Уголок (Б-63x40x4 ГОСТ 8510)/(Ст2сп ГОСТ 535)

Заключение

Целью статьи было первичное ознакомление с существующим ассортиментом продукции прокатного производства. Тем не менее для её понимания потребовались основы знаний общетехнических дисциплин, в частности сопротивления материалов. Объём статьи не позволил описать все разновидности и размерности проката, марки и характеристики материалов, из которых он производится. Полученные сведения могут служить всего лишь ориентиром для дальнейшего углублённого изучения специальных предметов.

В заключение стоит упомянуть ещё несколько нюансов.

При производстве металлоконструкций из фасонного металлопроката широко применяется сварка. Большинство марок сталей, из которых изготавливается продукция, являются среднеуглеродистыми. Они требуют специальных приёмов сварки – низкоуглеродистой сварочной проволоки, разделки кромок с целью уменьшить количество основного металла в шве, чтобы снизить риск появления горячих трещин.

В особо ответственных конструкциях, таких как мосты, перекрытия зданий и т. п., вместо сварки используют заклёпки. Это более трудоёмкое и менее технологичное соединение, но оно препятствует распространению трещин, которые могут возникнуть в одном из составляющих элементов.

Несмотря на существование гнутых профилей, с меньшим весом при равных габаритах, и, казалось бы, имеющих преимущество, когда не требуется высокой прочности, прокатные не сдают своих позиций. Он более технологичен и потому более доступен. Поэтому, несмотря на более высокую металлоемкость, используется везде, где нет серьёзных весовых ограничений.

sopromats.ru

Все про металлопрокат: черный, цветной

В наше время металлопрокат широко используются в самых разнообразных сферах жизни. Уже практически невозможно вообразить процесс строительства, в котором не используются каким-либо образом сложные конструкции из металла. Это же касается и машиностроения, а также иных экономических отраслей.

Изготавливают прокат из разнообразных металлов, а также их сплавов. Его разделяют на несколько определенных групп. К каждой группе относится определенный вид. Так, чугунные детали называют черным металлопрокатом, так как сам материал относится к группе черных металлов. Точно также дело обстоит с продукцией из цветного проката.

Цветной металлопрокат

Данная группа делится на определенные подгруппы.

  1. Детали из алюминия и магния, которые считаются легкими.
  2. Свинцовые, цинковые и медные элементы, которые считаются тяжелыми.
  3. Изделия, для производства которых применяют редкие металлы. Это, к примеру, вольфрам.
  4. Продукция из драгоценных металлов. К таким относятся золото, платина и серебро.

Вполне естественно, что детали из цветного проката используются довольно редко. Они незаменимы там, где требуются наличие особенных качеств. Это может касаться техники, которую применяют в своей работе медики, различных электрических приборов, а также оборудования, применяемого в сфере авиации и космических технологи. Подобные детали значительно уступают по показателям прочности и стойкости не драгоценным аналогам. Кроме того, и стоят они дороже.

Черный металлопрокат

Данная продукция пользуется самой большой популярность. Она делится на три типа.

  1. Различные стальные сплавы.
  2. Чугун трех типов.
  3. Ферросплавы, которые используют для создания легированной стали.

Заготовки из черных металлов — это своего рода сырье, которое впоследствии превратится в сваи, балки, рельсы, в каркасы авто и так далее. Естественно, стоят они намного дешевле, если сравнивать с дорогостоящей цветной продукцией.

Сферы использования

В строительных работах и в машиностроении обычно используется чугунная и стальная продукция. Большой популярностью пользуются арматура, разнообразные балки, уголки, швеллера и тому подобное. К примеру, балки просто незаменимы, когда необходимо выстроить перекрытия между этажами зданий, при строительстве разнообразных опор и колон. Другими словами, подобные детали пользуются большим спросом у потребителей. Что касается таких промышленностей, как пищевая, химическая и автомобильная, то здесь требуются продукция, изготовленная из нержавейки. Она отличается своей простотой и оригинальностью.

Если детали из черных металлов рассмотреть в поперечном сечении, то можно увидеть, все они отличаются простотой своих форм. Как правило, это либо квадрат, либо прямоугольник. А вот нержавеющие предметы могут иметь сложный профиль. К примеру, швеллер в разрезе может иметь форму буквы «П».Но самой большой популярностью пользуются стальные трубы. Их делают как из черных металлов, так и из нержавейки, а используют самых разнообразных сферах. Эти изделия бывают и круглыми, и овальными, и прямоугольными, и квадратными. Поэтому каждый потребитель может выбрать подходящую форму.Очень широко применяется в различных сферах листовой прокат. Особенно, если речь идет о строительстве. С его помощью создают кованые изделий, необычные ворота, заборы и даже скамейки.

Основные виды

Всего существует несколько видов металлического проката, которые среди специалистов считаются основными. Это:

  1. Балки.
  2. Арматуры.
  3. Уголки.
  4. Швеллера.
  5. Трубы.
  6. Задвижки.

Давайте разберемся с каждым из этих видов немного подробнее.

Балки

Эти предметы отличаются тем, что довольно много весят. Чаще всего их используют в процессе стройки. Балки пригодятся, когда необходимо возвести перекрытия, колонны, мосты для поездов и автомобилей, опоры и башни. Данный вид металлических изделий пользуется довольно большим спросом. А все потому, что строительная сфера переживает период активного развития.

Арматуры

Этот вид металлопрокатной продукции внешне очень похож на прут. Его диаметр бывает самым разнообразным. Делают арматуру из стали, которая предварительно обрабатывается способом горячего катания. Такие изделия активно используются при необходимости усиления строительной конструкции. Такая процедура называется «армированием». Она подразумевает укрепление арматурными прутьями каких-либо зданий. Это значительно продлевает срок их службы на долгие годы.

Арматура различается по видам и размерам. Отличается она и по толщине, а также по тому, какое имеет покрытие. Оно бывает как гладким, так и рифленым. Последний вариант очень популярен среди потребителей. А все потому, что такая арматура лучше всего сцепляется с бетонным раствором, повышая его прочность.  Но и это еще не все. Различают это изделие и по тому, из какого типа стали оно изготовлено. Более того, арматуру очень часто используют для создания составных металлических изделий. К таким относятся пучки, канаты и тросы.

Уголки

Это металлическая пластина, которую сгибают под прямым углом. Уголки точно также используют в строительстве, как и арматуру, то есть для укрепления основных конструкций. Делают их из различных видов стали. Они бывают разной длины. Все это оказывает сильнейшее влияние на эксплуатационные параметры.

Швеллера

Данный вид металлической продукции имеет в форму буквы «П». Изготавливают швеллера на специальных станках. Бывают они самых разнообразных разновидностей. Могут отличаться по градусу наклона граней — бывают как параллельными, так и могут иметь наклон внутрь. Кроме того, швеллера различаются по соотношению полок. Они бывают разнополочными и равнополочными.

Трубы

Наверное, самым распространенным металлопрокатом являются стальные трубы. Без них невозможно построить дом, заводской корпус, а также трубопровод. Трубы нужны везде, где будут течь различные жидкости и будет подаваться газовые смеси. Они бывают самых разных диаметров. Самые маленькие – это 30 миллиметров. Самые большие трубы имеют диаметр в 1280 миллиметров. Такие гиганты чаще всего используют в процессе строительства нефтепроводов. Что касается длины, то она в минимуме составляет четыре метра, а максимуме аж двенадцать погонных метров.

Конечно, наиболее часто применяются трубы, имеющие круглую форму. Но в продаже имеются и другие типы сечений – квадрат, овал и прямоугольник.О том, что такой металлопрокат пользуется очень большой популярностью, свидетельствует то, что последнее время в продажу поступают трубы, которые уже были в употреблении.

Наиболее знакомым изделием металлопроката являются стальные трубы. Их часто используют не только тогда, когда подразумевается подача газа или воды, но и для создания несущих строений путем сварки и совмещения с другими видами металлопроката.

Задвижки

Задвижки – это последний вид металлопроката. Их используют для того, чтобы прекратить подачу воды или газа в трубопроводе. Поэтому вполне естественно, что задвижки часто используют в комплекте с металлическими трубами. В зависимости от того, что будет транспортироваться по трубам, выбирается и соответствующий тип металлопроката, который будет использоваться для создания задвижек.

Листовая продукция

Как можно догадаться из названия, данный вид изделий имеет форму плоских листов из металла. Их используют для самых разных целей и в самых разнообразных сферах деятельности. Такие металлические листы – это хороший вариант для крыш, заборов, создания кованых элементов и многого другого. Часто листовой металлопрокат имеет цинковое покрытие.

Типы по способу производства

Изделия из черных видов металла бывает разнообразных типов с учетом способа производства.

1) Первый – это сортовой прокат. К этой группе относятся трубы, арматурные элементы, полоски и катанки. Арматуру используют при строительстве конструкций из железобетона. О трубах мы уже писали ранее, а вот полоски используют при изготовлении режущих инструментов. Что касается катанки, то из нее изготавливают проволоку.

2) Второй тип – это плоский прокат. Данная группа отличается большим разнообразием. В нее входят различные рулоны, листы и ленты. Как правило, продукция такого типа используются в процессе проведения строительных работ.

3) Третий тип проката называется фасонным. В эту группу входят швеллера, двутавры, уголки и тому подобное. Все эти элементы являются незаменимыми в сфере строительства.

4) Четвертый – это художественный прокат. Изделия данной типовой группы, как правило, используются в процессе отделочных работ. Художественными принято считать разнообразные металлические корзины, кованые декоративные элементы и тому подобное.

Конечно, это далеко не полный список. Существуют и иные способы обработки. Это позволяет разделить детали по типу поверхностей. Так, они могут быть шлифованными, матовыми, зеркальными или калиброванными. Отметим, что технология производства металлопроката все время совершенствуется, а разнообразием предлагаемого товара неуклонно увеличивается.

Видео. Как производят металлопрокат

Видео. Трубный металлопрокат

www.gvozdem.ru

сфера применения, ассортимент изделий – Стальной прокат в Одинцово

Производителями предлагаются самые разнообразные виды металлопроката, которые используются в машиностроении, строительстве, кораблестроении. Металлопрокатом называют продукцию, изготовленную на прокатном оборудовании, методом теплого, холодного или горячего проката. Различают несколько видов металлопроката, зависимо от использованного в производстве сырья:

  • Прокат из чёрного металла.
  • Прокат из нержавейки.
  • Цветной металлопрокат.

Чёрный прокат и сфера его применения

Сырьём для производства чёрного проката выступают чугун, сталь, а также сплавы этих металлов. Эти виды металлопроката отличаются прочностью и надёжностью, потому востребованы в следующих сферах:

  • В строительстве, в том числе, частном и загородном.
  • В самолетостроении.
  • В энергетике, для монтажа трубопроводов.
  • Для изготовления несущих конструкций.
  • В приборо и станкостроении.
  • В производстве бетонных конструкций и перекрытий.
  • Строительстве всевозможных шахт.

Цветной прокат и его применение

Для изготовления металлопроката используются магний, цинк, медь, латунь, свинец, и другие металлы. По сравнению с чёрным, цветной прокат более дорогой, за счет использования дорогостоящих металлов. Цветной металлопрокат используют:

  • В производстве всевозможной электроники.
  • В медицинской отрасли.
  • В авиастроении.
  • В машино и приборостроении.
  • В космической отрасли.

Прокат из нержавейки и области его применения

Для изготовления проката используется высококачественный сплав, устойчивый практически к любому виду агрессивных веществ. Основные виды металлопроката, в том числе и из нержавейки, применяются практически во всех отраслях. Изделия из нержавейки применяют:

  • В ремонте и сборке всевозможных систем.
  • В производстве разнообразной продукции, устойчивой к всевозможным воздействиям.

В сборке различных конструкций.

Все, что вам нужно знать о стальных сплавах

Если вы когда-нибудь задумывались, какой металл в мире используется чаще всего, вы можете быть удивлены (или не удивлены в этом отношении), узнав, что это сталь. Сталь прочна и широко используется. Многие объекты, с которыми мы с вами регулярно взаимодействуем, сделаны из стали. Тем не менее, учитывая ее популярность и применимость, многие люди относительно не осведомлены о различных свойствах, тонкостях и использовании стали. Если это правда для вас, вы, вероятно, найдете интересную информацию в этом посте.

Истоки современных стальных сплавов

Сталь впервые была получена путем добычи железной руды из земли, плавления руды в печи для удаления примесей и добавления углерода. Сегодняшний процесс производства стали предполагает переработку существующей стали. Добывается ли она на Земле или перерабатывается, сталь представляет собой комбинацию железа и углерода.

Поскольку сталь является полностью перерабатываемым материалом, нет ограничений на то, сколько раз сталь может быть повторно использована и перепрофилирована. По данным Американского института железа и стали,

«Североамериканские сталеплавильные печи потребляют почти 70 миллионов тонн отечественного стального лома при производстве новой стали… Используя стальной лом для производства новой стали, сталелитейная промышленность Северной Америки экономит энергию, выбросы, сырье и природные ресурсы.”

Кроме того, переработка стали не приводит к потере качества или прочности.

Группы сталей: нержавеющая, углеродистая, инструментальная и легированная

Когда вы впервые пытаетесь понять сталь, легко потерпите поражение. Отчасти это связано с тем, что сталь состоит из четырех различных групп. Немного разобравшись в этих группах, вы найдете информацию о стали более удобоваримой. К четырем группам относятся нержавеющая сталь, углерод, инструмент и сплав, и они сгруппированы по химическому составу.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь известна как самая коррозионно-стойкая из четырех групп. Нержавеющая сталь обычно включает хром, никель или молибден, причем эти сплавы составляют около 11-30 процентов стали.

Из четырех групп сталей наиболее широко известна нержавеющая сталь. Он обычно используется в пищевой и пищевой промышленности, в медицинских инструментах, оборудовании и бытовой технике.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

и нержавеющая сталь содержат одни и те же основные компоненты железа и углерода, но их состав различается по содержанию сплава.Углеродистая сталь содержит менее 10,5% сплава. Обычно углеродистую сталь разбивают на три подкатегории: низкоуглеродистую сталь (0,03–0,15% углерода), среднеуглеродистую сталь (0,25–0,50% углерода) и высокоуглеродистую сталь (0,55–1,10% углерода).

По мере увеличения процентного содержания углерода сталь становится тверже, и ее становится труднее сгибать или сваривать. Чаще используются низкоуглеродистые стали из-за более низких производственных затрат, большей пластичности и простоты использования в производстве.Низкоуглеродистые стали с большей вероятностью деформируются под нагрузкой, а высокоуглеродистые стали более склонны к разрушению под давлением. Низкоуглеродистые стали обычно используются в автомобильных панелях, болтах, приспособлениях, бесшовных трубах и стальных листах.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь имеет содержание углерода от 0,5% до 1,5%. Инструментальная сталь содержит другие добавки, в том числе вольфрам, хром, ванадий и молибден. Инструментальные стали известны своей твердостью и способностью удерживать режущую кромку при повышенных температурах.Это, в сочетании с устойчивостью к износу и деформации, делает инструментальную сталь идеально подходящей для использования при механической обработке и изготовлении инструмента.

Легированная сталь

Если вы технический специалист, сталь, которая попадает в любую из этих четырех групповых классификаций, является сплавом, но я говорю не об этом. «Легированная сталь» отличается от «стальных сплавов». Итак, что такое легированная сталь? Легированная сталь — это сталь, в состав которой входит около 5% легирующих элементов. Эти легирующие элементы могут включать марганец, хром, ванадий, никель и вольфрам.Добавление легирующих элементов увеличивает общую обрабатываемость и коррозионную стойкость.

Легированная сталь

чаще всего используется для производства труб, особенно труб, связанных с энергетикой. Он также используется в производстве нагревательных элементов в таких приборах, как тостеры, столовое серебро, кастрюли и сковороды, а также коррозионностойкие контейнеры.

Надеюсь, вы лучше понимаете сталь в целом и четыре группы стали, на которые часто подразделяются: нержавеющая сталь, углеродистая сталь, инструментальная сталь и легированная сталь.Если вы хотите узнать больше о нержавеющей стали, вы можете бесплатно скачать нашу техническую документацию по стали:

% PDF-1.6 % 764 0 объект > / Метаданные 761 0 R / AcroForm 840 0 R / Страницы 685 0 R / Тип / Каталог / PageLabels 681 0 R >> эндобдж 761 0 объект > поток uuid: 9c4a2a16-d682-49fd-a659-3f26b697a7c7adobe: docid: indd: 4b1e7f42-64d5-11dd-9e37-89d8589d7214устойчивость: pdf9dd70365-5fd5-11dd-9e41-b997dbecd393: b997dbee3d-9e41-b997dbee3d-9e41-b993d6d393: docf15ddddd-9e41b 08-12T11: 07: 49-04: 002008-08-12T17: 01: 12-04: 002008-08-12T17: 01: 12-04: 00 Adobe InDesign CS3 (5.0.3)

  • JPEG256256 / 9j / 4AAQSkZJRgABAgEASABIAAD / 7QAsUGhvdG9zaG9wIDMuMAA4QklNA + 0AAAAAABAASAAAAAEA AQBIAAAAAQAB / + 4AE0Fkb2JlAGQAAAAAAQUAArJI / 9sAhAAMCAgICAgMCAgMEAsLCxAUDg0NDhQY EhMTExIYFBIUFBQUEhQUGx4eHhsUJCcnJyckMjU1NTI7Ozs7Ozs7Ozs7AQ0LCxAOECIYGCIyKCEo MjsyMjIyOzs7Ozs7Ozs7Ozs7Ozs7OztAQEBAQDtAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQED / wAARCAEA AMYDAREAAhEBAxEB / 8QBQgAAAQUBAQEBAQEAAAAAAAAAAwABAgQFBgcICQoLAQABBQEBAQEBAQAA AAAAAAABAAIDBAUGBwgJCgsQAAEEAQMCBAIFBwYIBQMMMwEAAhEDBCESMQVBUWETInGBMgYUkaGx QiMkFVLBYjM0coLRQwclklPw4fFjczUWorKDJkSTVGRFwqN0NhfSVeJl8rOEw9N14 / NGJ5SkhbSV xNTk9KW1xdXl9VZmdoaWprbG1ub2N0dXZ3eHl6e3x9fn9xEAAgIBAgQEAwQFBgcHBgI7AQACEQMh MRIEQVFhcSITBTKBkRShsUIjwVLR8DMkYuFygpJDUxVjczTxJQYWorKDByY1wtJEk1SjF2RFVTZ0 ZeLys4TD03Xj80aUpIW0lcTU5PSltcXV5fVWZnaGlqa2xtbm9ic3R1dnd4eXp7fh2 + f3 / 9oADAMB AAIRAxEAPwDrfqx9WPq3kfVvpN9 / ScG223Bxn2WPxqnOc51TC5znFkkkpKdL / mn9Vf8Aym6f / wCw tP8A6TSUr / mn9Vf / ACm6f / 7C0 / 8ApNJSv + af1V / 8pun / APsLT / 6TSUr / AJp / VX / ym6f / AOwtP / pN JSv + af1V / wDKbp // ALC0 / wDpNJSv + af1V / 8AKbp // sLT / wCk0lK / 5p / VX / ym6f8A + wtP / pNJSv8A mn9Vf / Kbp / 8A7C0 / + k0lK / 5p / VX / AMpun / 8AsLT / AOk0lK / 5p / VX / wApun / + wtP / AKTSUr / mn9Vf / Kbp / wD7C0 / + k0lK / wCaf1V / 8pun / wDsLT / 6TSUr / mn9Vf8Aym6f / wCwtP8A6TSUr / mn9Vf / ACm6 f / 7C0 / 8ApNJSv + af1V / 8pun / APsLT / 6TSUr / AJp / VX / ym6f / AOwtP / pNJSv + af1V / wDKbp // ALC0 / wDpNJSv + af1V / 8AKbp // sLT / wCk0lK / 5p / VX / ym6f8A + wtP / pNJSv8Amn9Vf / Kbp / 8A7C0 / + k0l K / 5p / VX / AMpun / 8AsLT / AOk0lK / 5p / VX / wApun / + wtP / AKTSUr / mn9Vf / Kbp / wD7C0 / + k0lOb1b6 sfVuvP6KyvpOCxt2c9ljW41QD2jDzX7XAM1G5gPxCSnS + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnWSUpJSklKS UpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUxe4MY55khoJIGp0SU43 / OzB / wC42Z / 2wf70lK / 52YP / AHGzP + 2D / ekpX / OzB / 7jZn / bB / vSUr / nZg / 9xsz / ALYP96SnQ6d1KnqdTrqa7awx20i5mwzAOgPx SU20lOT1n / lHoX / pws / 9sc9JSvqn / wCJXo3 / AKb8X / zzWkp1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKS UpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf8Apws / 9sc9JSvqn / 4lejf + m / F / 881pKdZJ SklKSUpJSHMy6sHFty759Olu520SYHgkpw / + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / z B / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJSv + ffQ / + G / zB / 5JJTr9M6ljdVxRmYu703EtG8QZboe5SU20lKSUpJSklKSUpJSklKSU 5PWf + Uehf + nCz / 2xz0lK + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnWSUpJSklKSU189 + SzDufh2tuvDSa63 / Rc7 wOrfypKeb + 3fXX / yqxfu / wDU6Slfbvrr / wCVWL93 / qdJSvt311 / 8qsX7v / U6SnU6Jb1rJdcOtYVO MGhvpGsD3Ezun9I / ySU6vpVfuN + 4JKV6VX7jfuCSlelV + 437gkpXpVfuN + 4JKV6VX7jfuCSmQa1o hoAHgElLpKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpyes / wDKPQv / AE4Wf + 2OekpX1T / 8SvRv / Tfi / wDnmtJTrJKU kpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpyes / 8AKPQv / ThZ / wC2 OekpX1T / APEr0b / 034v / AJ5rSU6ySlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpS SlJKUkpSSlJKcnrP / KPQv ​​/ ThZ / 7Y56SlfVP / AMSvRv8A034v / nmtJTrJKUkpSSlJKQ5mXVg4tuXf Pp0t3O2iTA8ElOH / AM ++ h / 8ADf5g / wDJJKV / z76H / wAN / mD / AMkkpX / Pvof / AA3 + YP8AySSlf8 ++ h / 8ADf5g / wDJJKV / z76H / wAN / mD / AMkkpX / Pvof / AA3 + YP8AySSlf8 ++ h / 8ADf5g / wDJJKV / z76H / WAN / mD / AMkkpX / Pvof / AA3 + YP8AySSlf8 ++ h / 8ADf5g / wDJJKV / z76H / WAN / mD / AMkkp3MPLqzs WrLon07m7m7hBg + KSkySlJKUkpSSlJKUkpyes / 8AKPQv / ThZ / wC2OekpX1T / APEr0b / 034v / AJ5r SU6ySlJKUkpSSliARBEjwKSmPpVfuN + 4JKV6VX7jfuCSlelV + 437gkpXpVfuN + 4JKV6VX7jfuCSl elV + 437gkpXpVfuN + 4JKV6VX7jfuCSlelV + 437gkpXpVfuN + 4JKV6VX7jfuCSmQAAgCB4BJS6SlJ KUkpSSlJKUkpyes / 8o9C / wDThZ / 7Y56SlfVP / wASvRv / AE34v / nmtJTrJKUkpSSlJKa / Uc2rpnT8 nqN4c6rEpsyLGsALi2ppe4NBIEwPFJTkZn14 + r + Fi5GQ + 19j8Ws22UV1uNmnpy0SA0kes2fdoDPC SmxkfWv6v4jrG5OWKnUtY + wOZYC0WmprQfZ9IG5m5vLdwLoBSUyq + tHQ7rn41WQXXVtc91Qqt3w0 Mc4BvpyXAWt9o11SU1cv67dDxMiihxus + 00tvrsrqcWQ6 + vFDXF22Hb7NQeO + sApTYd9a / q + 0PJy x + je2v8Am7DuL3em30 / Z7wXe2WyJ0SUj6j9bek4XTnZ9Vnr78SzMxWgPay4V1vuDBd6ZY1zhWdDr zpokp1sa77Rj1ZEbfVY1 + 2ZjcAYlJSVJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklOT1n / AJR6F / 6cLP8A 2xz0lK + qf / iV6N / 6b8X / AM81pKdZJSklKSUpJTU6tj4uX0rMxM2w1Y1 + PbVfYCGllb2Oa9wLgQIa e4SU8kelfUnKc2u3PvZ + 0m5npsuPob2vqxarnN9WlhhrcZhae + vI4Sm3b9XfqlmZRzznsdd1MUOF jbccuudTZS9r63 + mXHe6hoIadvMAFJTWzsP6oX9bycS3qVlWRY3Kyr7q76W10utODj2VucRLXfoq 9rXD96Z4SUms + rh2QxsarDf1L7O3pjXb / wBPQwtrsyKeobbQWbWt9TZGg0I8UlIMDC + p + SzByxlX 0M9Syzp7L3MDKqunZTXWVse1jmio2tafc7cREHwSkHWOh / UnB6JXmZHUbr8XExbMSgU30PfYGMup sFO5oabNtrtwbA0EjRJT2FPUOk49Qxm5tEYzHNdNrJa2giqwv102OgO8Ckpgz6xdBszbOnNz8f7V UWh2Jsa1xLw1zdocRukOHCSmFn1l6M3p1vUqsll9dWK / O9Opw9V9NbS8ubW4tOu3SYSU6FFrb6a7 2AhtrWvaDzDhOqSkiSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKcnrP / KPQv8A04Wf + 2OekpX1T / 8AEr0b / wBN + L / 5 5rSU6ySlJKUkpSSkeRUbqLKQQDYxzJc3e33CNWnkeSSnlXfVD0RhYtfV242bWzMFAbU2PTvbU17c amyxxa2tzGHl0SR3EJTAf4vRtYHZ5c5m87nVFx3WZtGeTLrif8CWczrPxSkWd9Sm4dTMizrTMHGx sezEFllYr / Q22stItv8AXYS72kbpB / GUpt4n1Hbj0h7c0WZIfhXV3upkE4eNXi / pG + r72v2l0btC fKUlMMn6g / aOmU9N + 37fQp6hT6no8 / tC1t + 7aLRGzbEd / JJTHqX + L4Z1mdZTnCj7eb2lpoD2115D cb2sHqthwfjA7vAkR3SUkv8AqJ6uVnXtzG + nmMyBXVZSXek / Jvoy3P3svrcS2yolsbYkeGqUvi / V Хорошо / WKvqjepMyvsb2Pycd9bh3m9uL9jDn2Me3ZLYfGzlJTnWfUqmn7L0m / r7GOrw7MOnFc0Nc77Tj 5GLvFX2gTP0hIJ9pG6OEp7fGp + z49WPO70mNZuiJ2gCYSUlSUpJSklKSUpJSklKSUpJTk9Z / 5R6F / wCnCz / 2xz0lK + qf / iV6N / 6b8X / zzWkp1klKSUpJSklIM2u + 7DvpxbPRvsqe2q39x7mkNd8ikp4n 9g9Xx7cTJ6d0Y42RjYuTVkubk1h3RdYMUB4uba2wl3puhztp8S3lJTYpw / rt9mxxkHI9UYeVTea7 avY / 1LRj2Vh3Q7faWbP5wkR + cHTKU5931W + tGdZU / MrtaQ7DLnVZZn9BV1Frnb3Xmzdusqn3HnQk AlJTewun / XGrpltGbXk5GY6jFrrtGZsrYwMxmXMiu + txua9r3F0jd ++ kpqV / Vr61 + uzMvbY / MuHS XXXG9pY1 + JaftG5nqQfbDtB + 9GpKSkh6J9dra6K3XZdbSaRmRmDe + 1tOW2 + 6p7bBsqc91UMEa67R EpKdHqGH9ccjF6Q6l72ZLMRrcoMtawV5p9Em28BwFtQAsBYJknjuEpgPq91YdE6n02phFvVeqXOe 69 / qsbiWXF28t9Vph2QgtBDtUlOdifVr6yN6z0bIy8fdV0wUY9l4sYQ6vGd1JjbNpsc / Vl1ZjnXy KSn0FJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / 2xz0lK + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnWSUpJS klKSU5 / 1h + 1fsDqf2h2PtX2PI + z + jPqep6b9np7Pdu3cQkp5PpmZ9Z8bDxaaftlstvLn3Y + Tuflg Ummi45vr2V0uBdusENnghJS2R1X68jHJxBlPaG2vFtmIBabK8W641Gr0voesxjGOj3bok6FJSXO6 v9d2My7cai71212uFAx91TGNaDjvpf6ZdZY92j2SY8BGqUjvzvrrOTjPGVawWltVrMf0yG0dRx6g 4OrYJ9XHe5x7bWyNJSU6JzfrDd9Xc0PblHq19gxm1NqNTMd1zhVuotbV7q2Ndu9T3R + CSmrh5h2r dRV0vM + 14ZqpyMduRUw5Drr2OsZWbL7aXQz09jm2e3c6Z8ElOfjZP16xMJt2N9tvtrxMCo05VRO + 62vLptPvZP6K41ueRrtEuOqSmXUv + eNV + Y6u7qD2VnqNdJprJD3jDxTjODWs + i60WbS3QO0HMJKb P7U + vLXZzXVOpbTjzQDRbcXFrqhW5mzEI3vbu3AvfB12wDKU9ph3W24dFt7HVWvrY6yuzbva4tBc 12z2yDzGiSkySlJKUkpSSlJKUkpSSlJKcnrP / KPQv ​​/ ThZ / 7Y56SlfVP / AMSvRv8A034v / nmtJTrJ KUkpSSlJKQ5eVRg4t2blO9OjGrfda + CdrKwXOMNBJgDskpjg5 + L1LGbmYT / UqeXAEhzSCwlrmua8 Nc1wcIIIkJKSC5htfQA7dW1r3ex22HlwG10bXh3GQDI78hJS9NrL6WX17gy1oe3e1zHQ4SNzHhrm nyIlJSLI6hh5uRjYmRaGXZr3V47IJL3MY6x3AMQ1vJSU2ElKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJ SklKSU5PWf8AlHoX / pws / wDbHPSUr6p / + JXo3 / pvxf8AzzWkp1klKSUpJSklNTq2D + 1OlZnTN / pf bMe3H9SN2z1WOZu2y2Y3cSkp5tv + L6oWstdmueaqciilxa / fV61l1rLGEXhheDaNzntduLQdDqkp O76kD1KntzNWfY3PL6txc / EdkvfZ / ONZutdkk6tO06j3QWpTXr / xeVAU135vr1VV4dVlb6gW2txD ibmPBsILHDF9rfzS9590pKb1X1Rey3omQ / qN77OisZWQWM2XbK7anO9zXPY53qa + 86DxhwSnoklK SUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf8AlHoX / pws / wDbHPSUr6p / + JXo3 / pvxf8AzzWk p1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / wBsc9JSvqn / AOJXo3 / pvxf / ADzWkp1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU pJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / 2xz0lK + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnWSUpJSklKSUpJSklKS UpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJTk9Z / 5R6F / wCnCz / 2xz0lK + qf / iV6N / 6b 8X / zzWkp1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf8A lHoX / pws / wDbHPSUr6p / + JXo3 / pvxf8AzzWkp1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUp JSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / wBsc9JSvqn / AOJXo3 / pvxf / ADzWkp1klKSUpJSk lKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / 2xz0lK + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnWSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKS UpJTk9Z / 5R6F / wCnCz / 2xz0lK + qf / iV6N / 6b8X / zzWkp1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJ SklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf8AlHoX / pws / wDbHPSUr6p / + JXo3 / pvxf8AzzWkp1kl KSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / wBs c9JSvqn / AOJXo3 / pvxf / ADzWkp1klKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSk lKSUpJSklKSU5PWf + Uehf + nCz / 2xz0lK + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnWSUpJSklKSUpJTmu67hljn 0TbtLmgjRriyJAd80lMMf6x9PteKrCarA5jHtMEMdYNzdxH5eElOqkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJK UkpSSlJKUkpSSlJKUkpyes / 8o9C / 9OFn / tjnpKV9U / 8AxK9G / wDTfi / + ea0lOskpSSlJKUkpha1z 6nsYdrnNIaeIJGh7pKfPrac7IppxGB1dNAd9qZW707BfR6b2M82u9wdr35iUlNfowyf2S5uQ3IGT l5Fgpx8j6QL3bQGjcXNaCNPcdO6Sn0pgc1jWuMkAAnmSkpkkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSl JKUkpSSlJKcnrP8Ayj0L / wBOFn / tjnpKV9U // Er0b / 034v8A55rSU6ySlJKUkpSSmL3srYX2ODGt 1LnGAPiSkpzcmv6v5drb77aDY2fc20NmYkO2uG7jukpWNX9XsS45FFmOLTpvNjXEDwbucYHwSU3W Z2Da8V15FT3O0DWvaSfgAUlJ0lKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJTk9Z / 5R6F / wCn Cz / 2xz0lK + qf / iV6N / 6b8X / zzWkp1klKSUpJSklNPq7PU6Zks9E5O5hHotJaX / yQRqkp4r9m / wD0 N3f9vW / 3JKV + zf8A6G7v + 3rf7klNrpeG6jqONazoF2ORa0esbbHBgcdpcQRGgKSnt0lKSUpJSklK SUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJTk9Z / wCUehf + nCz / ANsc9JSvqn / 4lejf + m / F / wDPNaSnWSUp JSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJTk9Z / 5R6F / 6cLP / AGxz 0lOb9WPrP9W8f6t9Jov6tg1W1YOMyyt + TU1zXNqYHNc0vkEFJTpf87Pqr / 5c9P8A / Yqn / wBKJKV / zs + qv / lz0 / 8A9iqf / SiSlf8AOz6q / wDlz0 // ANiqf / SiSlf87Pqr / wCXPT // AGKp / wDSiSlf87Pq r / 5c9P8A / Yqn / wBKJKV / zs + qv / lz0 / 8A9iqf / SiSlf8AOz6q / wDlz0 // ANiqf / SiSlf87Pqr / wCX PT // AGKp / wDSiSlf87Pqr / 5c9P8A / Yqn / wBKJKV / zs + qv / lz0 / 8A9iqf / SiSlf8AOz6q / wDlz0 // ANiqf / SiSlf87Pqr / wCXPT // AGKp / wDSiSlf87Pqr / 5c9P8A / Yqn / wBKJKV / zs + qv / lz0 / 8A9iqf / SiSlf8AOz6q / wDlz0 // ANiqf / SiSlf87Pqr / wCXPT // AGKp / wDSiSlf87Pqr / 5c9P8A / Yqn / wBK JKV / zs + qv / lz0 / 8A9iqf / SiSlf8AOz6q / wDlz0 // ANiqf / SiSlf87Pqr / wCXPT // AGKp / wDSiSlf 87Pqr / 5c9P8A / Yqn / wBKJKV / zs + qv / lz0 / 8A9iqf / SiSlf8AOz6q / wDlz0 // ANiqf / SiSnN6t9Z / q3Zn9FfX1bBe2nOe + xzcmohjTh5rNziH6Dc8D4lJT // Z
  • application / pdf Библиотека Adobe PDF 8.0 Ложь конечный поток эндобдж 840 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 685 0 объект > эндобдж 681 0 объект > эндобдж 839 0 объект > эндобдж 837 0 объект > эндобдж 834 0 объект > эндобдж 832 0 объект

    Что такое штамповка металла? Руководство по процессам, этапам и типам прессов

    Штамповка металла — это процесс холодной штамповки, в котором используются штампы и штамповочные прессы для преобразования листового металла в различные формы.Кусочки плоского листового металла, обычно называемые заготовками, загружаются в штамповочный пресс для листового металла, который использует инструмент и поверхность штампа для придания металлу новой формы. Производственные предприятия и производители металла, предлагающие услуги по штамповке, помещают штампованный материал между секциями штампа, где использование давления будет формировать и сдвигать материал в желаемую окончательную форму для продукта или компонента.

    Матрица для штамповки металла, используемая для автомобильных деталей.

    Изображение предоставлено: DRN Studio / Shutterstock.com

    В этой статье описываются процесс и этапы штамповки металла, представлены типы обычно используемых штамповочных прессов, рассматриваются преимущества штамповки по сравнению с другими производственными процессами, а также объясняются различные типы штамповочных операций и их применения.

    Основные понятия штамповки металлов

    Штамповка металла, также называемая прессованием, представляет собой недорогой высокоскоростной производственный процесс, позволяющий производить большое количество идентичных металлических компонентов.Операции штамповки подходят как для коротких, так и для длительных производственных циклов, и могут проводиться с другими операциями обработки металлов давлением и могут состоять из одного или нескольких из ряда более конкретных процессов или методов, таких как:

    • Пробивка
    • Заглушка
    • Тиснение
    • Чеканка
    • Гибка
    • Фланец

    Пробивка и вырубка относятся к использованию штампа для резки материала в определенные формы. При штамповке обрезок материала удаляется, когда пуансон входит в матрицу, оставляя отверстие в заготовке.С другой стороны, вырубка удаляет заготовку из основного материала, превращая этот удаленный компонент в желаемую заготовку или заготовку.

    Тиснение — это процесс создания выпуклой или утопленной конструкции в листовом металле путем прижатия необработанной заготовки к штампу, имеющему желаемую форму, или путем пропускания заготовки материала через роликовый штамп.

    Чеканка — это метод гибки, при котором заготовка штампуется, когда она помещается между штампом и пуансоном или прессом. Это действие заставляет наконечник пуансона проникать в металл и приводит к точным, повторяемым изгибам.Глубокое проплавление также снимает внутренние напряжения в металлической заготовке, в результате чего не возникает эффекта пружинения.

    Гибка относится к общей технике формования металла в желаемые формы, такие как L, U или V-образные профили. Процесс гибки металла приводит к пластической деформации, которая вызывает напряжения выше предела текучести, но ниже предела прочности. Изгиб обычно происходит вокруг одной оси.

    Отбортовка — это процесс установки развальцовки или фланца на металлическую заготовку с помощью штампов, прессов или специального оборудования для отбортовки кромок.

    Станки для штамповки металла могут больше, чем просто штамповка; они могут лить, штамповать, резать и формировать металлические листы. Машины могут быть запрограммированы или управляться с помощью ЧПУ, чтобы обеспечить высокую точность и повторяемость для каждой штампованной детали. Программы электроэрозионной обработки (EDM) и компьютерного проектирования (CAD) обеспечивают точность. Доступны различные станки для штамповки штампов. Прогрессивные, формовочные, составные и твердосплавные инструменты позволяют выполнять определенные задачи штамповки.Прогрессивные матрицы можно использовать для одновременного создания нескольких деталей на одной детали.

    Различные типы прессов: Пресс гидравлический штамповочный.

    Изображение предоставлено: Romul014 / Shutterstock.com

    Виды штамповочных операций

    Прогрессивная штамповка

    Для прогрессивной штамповки используется последовательность станций штамповки. Рулон металла подается в поршневой штамповочный пресс с матрицами прогрессивной штамповки. Матрица перемещается вместе с прессом, и когда пресс движется вниз, матрица закрывается, штампуя металл и формируя деталь.Когда пресс поднимается, металл перемещается горизонтально к следующей станции. Эти движения должны быть точно выровнены, поскольку деталь все еще связана с металлической полосой. Последняя станция отделяет только что изготовленную деталь от остального металла. Прогрессивная штамповка идеальна для длительных тиражей, потому что штампы служат долго, не повреждаются, а процесс очень повторяемый. На каждом этапе процесса выполняется различная операция резки, гибки или штамповки металла, таким образом постепенно достигая желаемой формы и дизайна конечного продукта.Это также более быстрый процесс с ограниченным количеством отходов.

    Передаточная штамповка

    Передаточная штамповка в штампе похожа на прогрессивную штамповку, но деталь отделяется от металла на ранней стадии процесса и передается от одной штамповочной станции к другой другой механической транспортной системой, такой как конвейерная лента. Этот процесс обычно используется для больших деталей, которые, возможно, потребуется перенести на разные прессы.

    Четырехпозиционная штамповка

    Четырехходовая штамповка также называется многолучевой или четырехсторонней штамповкой.Этот метод лучше всего подходит для создания сложных компонентов, которые имеют множество изгибов или поворотов. В нем используются четыре скользящих инструмента вместо одного вертикального суппорта, чтобы формировать заготовку за счет нескольких деформаций. Два ползуна или плашки ударяют по заготовке горизонтально, придавая ей форму, при этом плашки не используются. Многослайдовая штамповка также может иметь более четырех движущихся слайдов.

    Четырехпозиционная штамповка — это очень универсальный вид штамповки, так как к каждому слайду можно прикрепить разные инструменты. Он также имеет относительно низкую стоимость и быстрое производство.

    Чистовая вырубка

    Чистая вырубка, также известная как чистовая вырубка, полезна для обеспечения высокой точности и гладких краев. Обычно выполняемые на гидравлическом или механическом прессе или в сочетании двух операций чистовой вырубки состоят из трех отдельных движений:

    1. Зажим заготовки или обрабатываемого материала на месте
    2. Выполнение операции вырубки
    3. Выброс готовой детали

    Прессы для чистовой вырубки работают при более высоких давлениях, чем те, которые используются при обычных операциях штамповки, поэтому инструменты и оборудование необходимо проектировать с учетом этих более высоких рабочих давлений.

    Кромки, полученные при чистовой штамповке, избегают изломов, так как они получаются с помощью обычных инструментов, а плоскостность поверхности может превосходить таковую, доступную при других методах штамповки. Поскольку это метод холодной экструзии, чистовая вырубка представляет собой одностадийный процесс, снижающий общие затраты на изготовление.

    Типы штамповочных прессов

    Три распространенных типа штамповочных прессов включают механические, гидравлические и механические сервоприводы. Обычно прессы связаны с устройством автоматической подачи, которое отправляет листовой металл через пресс в рулонах или заготовках.

    Механический

    В механических прессах

    используется двигатель, соединенный с механическим маховиком для передачи и хранения энергии. Размер их пуансонов может варьироваться от 5 мм до 500 мм, в зависимости от конкретного пресса. Скорость механического прессования также варьируется, обычно в диапазоне от двадцати до 1500 ударов в минуту, но они, как правило, быстрее, чем гидравлические прессы. Эти прессы бывают разных размеров от двадцати до 6000 тонн. Они хорошо подходят для создания более мелких и простых деталей из рулонов листового металла.Обычно они используются для прогрессивной и трансферной штамповки при больших объемах производства.

    Гидравлический

    В гидравлических прессах

    для приложения силы к материалу используется гидравлическая жидкость под давлением. Гидравлические поршни вытесняют жидкость с силой, пропорциональной диаметру головки поршня, что позволяет лучше контролировать величину давления и обеспечивать более постоянное давление, чем в механическом прессе. Кроме того, они имеют возможность регулировки хода и скорости и, как правило, могут выдавать полную мощность в любой момент хода.Эти прессы обычно различаются по размеру от двадцати до 10000 тонн и имеют ход поршня от 10 до 800 мм.

    Гидравлические прессы обычно используются для небольших производственных партий для создания более сложных и более глубоких штамповок, чем механические прессы. Они обеспечивают большую гибкость благодаря регулируемой длине хода и контролируемому давлению.

    Механический сервопривод

    В механических сервопрессах

    вместо маховиков используются двигатели большой мощности. Они используются для создания более сложных штамповок с большей скоростью, чем гидравлические прессы.Ход, положение и движение скольжения, а также скорость регулируются и программируются. Они приводятся в действие либо системой привода с вспомогательной связью, либо системой прямого привода. Эти прессы являются самыми дорогими из трех рассмотренных типов.

    Типы штамповочных штампов

    Штамповочный пресс с ЧПУ

    Изображение предоставлено: DRN Studio / Shutterstock.com

    Плашки

    , которые используются при штамповке металла, можно охарактеризовать как однопозиционные или многопозиционные.

    Однопозиционные матрицы включают как составные, так и комбинированные матрицы.Составные штампы выполняют более одной операции резки на одном прессе, например, в случае нескольких разрезов, необходимых для создания простой шайбы из стали.

    Комбинированные матрицы — это матрицы, в которых за один ход пресса выполняются как операции резки, так и операции без резки. Примером может служить матрица, которая производит надрез, а также фланец для данной металлической заготовки.

    Многопозиционные матрицы включают в себя как прогрессивные матрицы, так и переходные матрицы, в которых операции вырубки, штамповки и резки выполняются последовательно из одного и того же набора штампов.

    Стальные линейчатые матрицы, также называемые ножевыми, изначально использовались с более мягкими материалами, такими как кожа, бумага или картон, но также нашли применение при резке и формовании металлов, включая алюминий, медь и латунь. Материал стальной полосы, используемый для режущей поверхности, должен соответствовать желаемой форме, а в башмаке штампа прорезана прорезь для удержания материала стальной линейки. Характеристики разрезаемого материала, такие как его толщина и твердость, помогают установить толщину стальной линейки, которая будет использоваться в режущем диске.

    Материальные аспекты

    Кольца Рашида

    Изображение предоставлено: Wisconsin Stamping

    Выбор материалов для штамповки металла зависит от желаемых свойств готовой детали. Штамповка не ограничивается как производственный процесс только металлами — существует множество материалов для штамповки металлов, которые можно обрабатывать с помощью методов штамповки, таких как бумага, кожа или резина, но металлы являются наиболее часто используемыми.

    В целом, металлы после штамповки сохраняют свою ковкость и пластичность.Те, которые используются при прецизионной штамповке, обычно имеют твердость от мягкой до средней и имеют низкий коэффициент текучести. Некоторые из обычных металлов и типов металлов, изготавливаемых методом штамповки, включают:

    • Драгоценные металлы, такие как серебро, золото и платина
    • Черные металлы, особенно сплавы на основе железа, такие как нержавеющая сталь
    • Цветные металлы, такие как бронза, латунь и цинк
    • Нестандартные сплавы, такие как бериллиевый никель и бериллиевая медь

    Черные металлы обычно используются в штамповочных операциях, так как в них низкое содержание углерода означает, что они относятся к наименее дорогим доступным вариантам, что приводит к низким производственным затратам.

    При выполнении операций по штамповке металла необходимо учитывать несколько важных факторов и конструктивных соображений.

    Отделочные работы

    Производственные операции после штамповки могут включать в себя процессы удаления заусенцев, нарезания резьбы, развертывания и зенкования штампованного продукта. Это позволяет добавлять другие детали к штампованной детали или исправлять дефекты отделки или удалять острые кромки, которые могут повлиять на безопасность.

    Удаление заусенцев включает удаление осколков обрезного материала, которые остаются на заготовке после завершения операции штамповки.Острые кромки могут потребовать шлифовки для удаления заусенцев или может потребоваться отбортовка кромок для получения сглаженной кромки и направления кромки с заусенцами во внутреннюю складку, где это не вызовет травм или не будет замечено косметически.

    Концепции дизайна

    Обычно следует избегать слишком узких выступов в штампованных изделиях, поскольку они могут быть более легко искажены и повлиять на восприятие качества готового изделия.

    По возможности, конструкции должны основываться на использовании существующих штампов для стандартных форм и изгибов.Необходимость создания нестандартного штампа для штамповки увеличит первоначальные затраты на инструмент.

    Избегание острых внутренних и внешних углов в штампованных изделиях может помочь снизить вероятность образования более крупных заусенцев в этих областях и острых кромок, для удаления которых требуется вторичная обработка. Кроме того, существует большая вероятность концентрации напряжений в острых углах, что может вызвать растрескивание или последующий выход детали из строя из-за длительного использования.

    Габаритные размеры готового продукта будут ограничены доступными размерами листов или заготовок из листового металла, и эти ограничения необходимо учитывать для материала, израсходованного на складки на краях или фланцах, а также для любого дополнительного удаления или использования материала.Очень большие продукты, возможно, придется создавать в несколько этапов и механически соединять вместе в качестве второго этапа производственного процесса.

    Для операций вырубки учитывайте как направление вырубки, так и размер перфорированного элемента. Как правило, пробивку лучше всего производить в одном направлении, чтобы все острые кромки, образованные пуансоном, находились на одной стороне заготовки. Затем эти края можно скрыть для внешнего вида и держать подальше от общего доступа рабочих или конечных пользователей продукта, где они могут представлять опасность.Перфорированные элементы должны отражать толщину исходного материала. Общее правило заключается в том, что размер перфорированных элементов должен быть как минимум в два раза больше толщины материала.

    Для гибов минимальный радиус изгиба листового металла примерно равен толщине материала. Меньшие изгибы труднее достичь и могут привести к появлению точек концентрации напряжений в готовой детали, что впоследствии может вызвать проблемы с качеством продукции.

    При сверлении или пробивке отверстий выполнение этих операций на одном этапе поможет обеспечить их позиционирование, допуск и повторяемость.Как правило, диаметры отверстий должны быть не меньше толщины материала, а минимальное расстояние между отверстиями должно быть не менее двух толщин материала друг от друга.

    Операции по изгибу должны выполняться с учетом риска деформации материала, поскольку материал на внутренней и внешней поверхностях точки изгиба сжимается и растягивается соответственно. Минимальный радиус изгиба должен быть примерно равен толщине заготовки, чтобы избежать накопления концентрации напряжений.Длины фланцев должны быть примерно в три раза больше толщины заготовки, что является хорошей практикой.

    Преимущества и недостатки штамповки

    Некоторые из преимуществ штамповки включают более низкую стоимость штампа, более низкие вторичные затраты и высокий уровень автоматизации по сравнению с другими процессами. Штамповочные штампы для металла, как правило, относительно дешевле в производстве и обслуживании, чем штампы, используемые в других распространенных процессах. Вторичные затраты, такие как очистка и нанесение покрытия, также дешевле, чем аналогичная обработка для других процессов изготовления металла.Штамповочные машины относительно легко автоматизировать и могут использовать высокопроизводительные компьютерные программы управления, которые обеспечивают большую точность, более быстрое производство и меньшее время выполнения работ. Высокий уровень автоматизации также снижает стоимость рабочей силы.

    Одним из недостатков штамповки является более высокая стоимость пресса. Матрицы также должны быть приобретены или созданы, а изготовление штампов для штамповки металла по индивидуальному заказу — более длительный предварительный процесс. Также может быть сложно заменить штампы, если необходимо изменить конструкцию во время производства.

    Приложения

    Штамповка используется во множестве приложений, особенно связанных с трехмерным рисунком, надписью или другими элементами гравировки на поверхности. Такие штамповочные изделия обычно производятся для производителей бытовой техники, автомобильных компаний, осветительной промышленности, телекоммуникационных услуг, военной и оборонной промышленности, аэрокосмической промышленности, производителей медицинского оборудования и компаний, занимающихся электроникой. Скорее всего, у вас есть продукт в вашем доме, детали которого созданы путем штамповки металла, потому что этот процесс используется во всем, от вашей бытовой техники до ваших автомобилей.

    Конкретные продукты и компоненты могут варьироваться от простых элементов штамповки, таких как металлические зажимы, пружины, грузы, шайбы и кронштейны, до более сложных конструкций, таких как основания двигателя или фрикционные диски. Этот процесс используется для производства как деталей для большого оборудования, так и невероятно детализированных мелких деталей. Микроточная штамповка позволяет изготавливать детали диаметром до 0,002 дюйма.

    Электронные штамповки — это электронные компоненты, изготовленные методом штамповки металла.Они используются в самых разных отраслях, от бытовой электроники и бытовой техники до телекоммуникаций и авиакосмической промышленности. Электронные штамповки доступны из ряда металлов, включая медь, медные сплавы, алюминий и сталь, а также из более дорогих металлов, таких как платина и золото. Электронные компоненты, изготовленные методом штамповки металла, включают клеммы, контакты, выводные рамки, пружины и штыри. Они могут быть изготовлены из черных или цветных металлов. Металлические штамповки находят широкое применение в компьютерах, электронном оборудовании и медицинских устройствах.Из-за специальных форм, которые могут быть получены с помощью различных процессов штамповки, многие электронные устройства изготавливаются с помощью этого процесса холодной штамповки.

    Сводка

    В этой статье представлено понимание операций по штамповке металла и машинных прессов. Для получения дополнительной информации о связанных услугах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

    Источники:
    1. https: // metalproductsblog.ru / 2014/03/12 / пробивные прессы механические против гидравлических /
    2. https://www.thefabricator.com/article/stamping/stamping-101-anatomy-of-a-mechanical-press
    3. https://www.metalformingmagazine.com
    4. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/fine-blanking
    5. https://mindtribe.com/2016/03/the-mindtribe-guide-to-sheet-metal-design/
    6. http://marii.my/design-considerations-for-metal-stamping/
    7. https://www.keatsmfg.com/metal-stamping/
    8. https: // www.espemfg.com/blog/blanking-vs-punching/
    9. https://www.manortool.com/blog/applications-tips-transferring-tooling/
    10. https://www.ohiovalleymfg.com/blog/heavy-gauge-stamping/
    11. https://www.arandatooling.com/what-is-metal-stamping/
    12. https://www.associatedfastening.com/products-services/metal-stamping.html
    13. https://www.hudson-technologies.com/blog/metal-stamping-custom-components/
    14. https://claironmetals.com/a-brief-guide-to-metal-stamping/
    15. https: // www.esict.com/tool-die-making/
    16. https://www.metalcraftspinning.com/blog/aluminium-vs-steel/

    Прочие изделия из металла

    Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

    Таблица толщины и веса изделий из листового металла

    Ниже вы найдете таблицу толщины и веса металла. Обычно используемые металлы для изготовления в нашем магазине:

    Алюминий: 0,025 дюйма, 0.032 дюйма, 0,040 дюйма, 0,050 дюйма, 0,063 дюйма, 0,080 дюйма, 1/8 дюйма (0,125 дюйма) и 1/4 дюйма (0,25 дюйма).
    Сталь холодная и горячекатаная: калибр 16, калибр 14, 1/8 дюйма и 1/4 дюйма.
    Медь: 48 унций, 24 унции, 20 унций и 16 унций.
    Оцинкованная сталь: 24 калибра, 20 калибра, 18 калибра и 16 калибра.
    Нержавеющая сталь: калибр 26, калибр 24, калибр 20, калибр 18, калибр 16, 14 калибр, 1/8 дюйма и 1/4 дюйма.
    Kynar Galvalume (Сталь) для металлических кровель и водостоков: калибр 24.
    Kynar Алюминий для металлической кровли: 0,032 дюйма или 0,040 дюйма.
    Алюминий для желобов: 0,027 дюйма или 0,032 дюйма для бесшовных желобов и любой другой толщины для желобов по индивидуальному заказу.
    Цинк: 0,7 мм, 0,8 мм и 1,5 мм.

    Инструменты для измерения листового металла. Щелкните здесь, чтобы узнать больше.


    Щелкните здесь, чтобы загрузить pdf-версию таблицы размеров и веса листового металла.

    Единая диаграмма стала возможной благодаря некоторым приблизительным значениям

    Калибр Стандартный калибр США Сталь (горячекатаная и холоднокатаная) Оцинкованная сталь Нержавеющая сталь Алюминий Медь цинк
    (дюймы) Десятичный калибр
    (дюймы)
    Вес
    (фунт / фут 2 )
    Десятичный калибр
    (дюймы)
    Вес
    (фунт / фут 2 )
    Десятичный калибр
    (дюймы)
    Вес
    (фунт / фут 2 )
    Десятичный калибр
    (дюймы)
    Вес
    (фунт / фут 2 )
    Десятичный калибр
    (дюймы)
    Вес
    (унции / фут 2 )
    Десятичный размер
    (мм)
    Вес
    (фунт / фут 2 )
    44 0.0047
    43 0,0049
    42 0.0051
    41 0,0053
    40 0.0055
    39 0,0059
    38 0.0063 0,0060 0,0062 0,0040
    37 0,0066 0,0064 0,0066 0,0045
    36 0.0070 0,0067 0,0070 0,0050 0,0050 4
    35 0,0078 0,0075 0,0078 0,0056
    34 0.0086 0,0082 0,0086 0,0063
    33 0,0094 0,0090 0,0094 0,0071
    32 0.0102 0,0097 0,0102 0,0080
    31 0,0109 0,0105 0,0109 0,0089 0.0108 8
    30 0,0125 0,0120 0,500 0,016 0,656 0,0125 0,0100 0,141
    29 0,0141 0,0135 0.563 0,017 0,719 0,0141 0,0113 0,160
    28 0,0156 0,0149 0,625 0,019 0,781 0,0156 0,0126 0,178 0.0135 10
    27 0,0172 0,0164 0,688 0,020 0,844 0,0172 0,0142 0.200 0,0160 12
    26 0,0188 0,0179 0.750 0,022 0,906 0,0187 0,756 0,0159 0,224
    25 0,0219 0,0209 0,875 0,025 1,031 0,0219 0,0179 0,253
    24 0.0250 0,0239 1.000 0,028 1,156 0,0250 1,008 0,0201 0,284 0,0216 16 0,7 1,02
    23 0,0281 0,0269 1,125 0,031 1,281 0,0281 0.0226 0,319
    22 0,0313 0,0299 1,250 0,034 1,406 0,0312 1,26 0,0253 0,357 0,0270 20 0,8 1,18
    21 0.0344 0,0329 1,375 0,037 1,531 0,0344 0,0285 0,402 0,0320 24
    20 0,0375 0,0359 1,500 0,040 1,656 0,0375 1.512 0,0320 0,452 1 1,48
    19 0,0438 0,0418 1,750 0,046 1,906 0,0437 0,0359 0,507 0,0430 32
    18 0.0500 0,0478 2.000 0,052 2,156 0,0500 2,016 0,0403 0,569 0,0485 36
    17 0,0563 0,0538 2,250 0,058 2.406 0,0562 0.0453 0,639
    16 0,0625 0,0598 2,500 0,064 2,656 0,0625 2,52 0,0508 0,717 0,0647 48 1,5 2,21
    15 0.0703 0,0673 2,813 0,071 2,969 0,0703 0,0571 0,806 0,0750 56
    14 0,0781 0,0747 3,125 0,079 3,281 0,0781 3.15 0,0641 0,905 0,0863 64
    13 0,0938 0,0897 3,750 0,093 3.906 0,0937 0,0720 1,016 0,0930 72
    12 0.1094 0,1046 4,375 0,108 4,531 0,1094 4,41 0,0808 1,140 0,1080 80
    11 0,1250 0,1196 5.000 0,123 5,156 0,1250 5.04 0,0907 1,280
    10 0,1406 0,1345 5,625 0,138 5,781 0,1406 5,67 0,1019 1,438 0,1250 96
    9 0.1563 0,1495 6,250 0,153 6,406 0,1562 0,1144 1,614
    8 0,1719 0,1644 6,875 0,168 7.031 0,1719 6,93 0.1285 1,813
    7 0,1875 0,1793 7,500 0,1875 7,871 0,1443 2,036
    6 0,2031 0.1943 8.125 0,2031 0,1620 2,286
    5 0,2188 0,2092 8,750 0,2187 0,1819
    4 0.2344 0,2242 9,375 0,2344 0,2043
    3 0,2500 0,2391 10,00 0,2500 0,2294
    2 0.2656 0,2656 0,2576
    1 0,2813 0,2812 0,2893
    1/0
    (0)
    0.3125 0,3125 0,3249
    2/0
    (00)
    0,3438 0,3437 0,3648
    3/0
    (000)
    0.3750 0,3750 0,4096
    4/0
    (0000)
    0,4063 0,4062 0,4600
    5/0
    (00000)
    0.4375 0,4375 0,5165
    6/0
    (000000)
    0,4688 0,4687 0,5800
    7/0
    (00000000)
    0.5000

    Ювелирные металлы 101: золото, серебро и платина

    С незапамятных времен ювелиры использовали практически все типы металлов, которые они могли приобрести для своих творений. Когда появляются новые сплавы и металлы, такие как титан и нержавеющая сталь, они с радостью принимают их.Ювелиры адаптируют их для изготовления украшений и создают из них красивые изделия. Модные тенденции с использованием модных металлов приходят и уходят. Однако три ювелирных металла выдержали испытание временем и продолжают активно использоваться в современных ювелирных изделиях: золото, серебро и платина.

    Подвеска из желтого золота 14 карат с огненным агатом в виде кабошона. Фото Марка Соммы. Лицензия CC By 2.0.

    Содержание:

    • Что такое благородные металлы?
    • Золото
      • Золотые сплавы
      • Карат
      • Цветное золото
      • Терминология по золоту
        • Новое золото и старое золото
        • Золотой припой
      • Золотые накладные части
        • Заполненное золотом
        • Прокатное золото
        • Уход за золотым покрытием
    • Серебро
      • Потускнение
      • Сплавы серебра
        • Стерлинговое серебро
        • Мексиканское серебро
        • Серебро для монет
        • Серебро Британия
        • Другие сплавы серебра
      • Использование серебряных украшений
        • Электрум
        • Niello
        • Несеребряные ювелирные изделия с именами серебра
      • Краткое примечание о Quicksilver
    • Платина
      • Платиновые ювелирные изделия Использование
      • Платиновые сплавы
    • Общие термины в металлургии

    Что такое благородные металлы?

    По химическому составу благородные металлы устойчивы к окислению и коррозии во влажном воздухе.Они также обладают различной степенью устойчивости к кислотам. В эту группу входят следующие элементы: рутений, родий, палладий, осмий, иридий, золото, серебро и платина.

    Помимо свойств благородных металлов, золото, серебро и платина обладают следующими характеристиками:

    • Эти металлы встречаются по всему миру, но в недостаточных количествах, чтобы сделать их менее ценными.
    • Они считаются драгоценными металлами и используются в качестве валюты (средства сбережения).
    • Многие культуры исторически и в настоящее время считают эти металлы красивыми, чувственными и очаровательными, что увеличивает их привлекательность.
    • Эти металлы также обладают ковкостью, что делает их практичным выбором для изготовления ювелирных изделий.

    По всем этим причинам тройка золота, серебра и платины продолжает пользоваться значительной популярностью в качестве ювелирных металлов.

    Обручальное кольцо с бриллиантами маркиз и грушевидной огранкой в ​​платиновой оправе с золотым обручальным кольцом от Lorraine Hughes, Dot The Jewelers.Лицензия CC By 2.0.

    Золото

    Золото, давно желанное своей красотой, обладает физическими свойствами, которые пленили человечество. Поскольку золото никогда не тускнеет и хорошо обрабатывается, многие дизайнеры и производители ювелирных изделий предпочитают его другим металлам. Фактически, из одной унции золота можно натянуть нить длиной более 50 миль. Вы также можете свернуть это количество в лист площадью 100 квадратных футов. При правильном уходе золото может служить бесконечно долго, что делает его ценным металлом как для дизайнеров, так и для потребителей.Он не окисляется и не разъедает, и только горстка редких кислот или горячий хлорный отбеливатель могут его повредить.

    Недавние исследования показывают, что золото возникло в дальних уголках Вселенной миллиарды лет назад. Он прибыл на Землю в виде пыли в зачаточном состоянии. Золото претерпело множество трансформаций, и материал, из которого изготовлены украшения, может продолжать это делать. Золото можно повторно использовать, переплавляя старые золотые предметы и превращая золото в новые. Например, старые монеты и сломанные украшения можно переплавить и повторно использовать для изготовления новых золотых украшений.

    Золотые сплавы

    Несмотря на желаемые свойства золота, у него есть один существенный недостаток: мягкость. Это означает, что он легко изнашивается. (Это качество отличается от геммологических / минералогических измерений твердости как устойчивости к царапинам). Однако смешивание золота с другими металлами создает золотые сплавы, которые более прочные, долговечные и лучше подходят для использования в ювелирных изделиях. В то время как ювелиры используют чистое золото для изготовления некоторых ювелирных изделий, они так быстро изнашиваются, что большинство людей не носят украшения из чистого золота на регулярной основе.

    К металлам, обычно легируемым золотом для ювелирных целей, относятся: серебро, медь, никель, железо, цинк, олово, марганец, кадмий и титан. Помимо повышения прочности золота, легирование также изменяет некоторые другие его свойства. Например, некоторые сплавы золота окрашивают кожу или вызывают аллергические реакции. Само золото не вызывает этих реакций. Скорее легированные металлы.

    Обручальные кольца, золото 18 карат. Фото Мауро Катеба. Лицензия CC By 2.0.

    Карат

    При обсуждении золота и его сплавов термин карат указывает на чистоту золота.(Не путайте карат с каратом, который является единицей измерения, используемой для описания веса драгоценного камня). Чистое золото, не содержащее других металлов, называется 24-каратным золотом. Итак, сплав 50/50, наполовину состоящий из чистого золота и наполовину из другого металла или других металлов, составляет 12-каратное золото. Сплавы, используемые в производстве ювелирных изделий, варьируются от 9-каратного золота, приблизительно 37% чистого золота, до 24-каратного золота. Они должны быть проштампованы и промаркированы в соответствии с чистотой.

    Более новый сплав, становящийся популярным на ювелирной арене, состоит из 99% золота и 1% титана.Это позволяет сплаву сохранять почти весь свой золотой цвет, обеспечивая повышенную долговечность.

    Карат Детали Золото Процент золота Прочие знаки
    24 24/24 100% 1000
    18 18/24 75% 740
    14 14/24 58.33% 585
    12 24/12 50% 500
    10 10/24 41,66% 416

    Цветное золото

    Цвет золота меняется при сплавлении. Например, при смешивании меди с золотом получается более темный желтый цвет. Добавление никеля и цинка, меди, платины или марганца дает белое золото. Обычно белое золото не содержит серебра, которое смягчает золото и придает ему зеленый оттенок.Другие цвета золотого сплава включают зеленый, красный и синий.

    Золотой цвет Сплавы
    Белый от 10% до 20% никеля, плюс медь, олово и иногда платина или марганец
    Зеленый Серебро, иногда кадмий и цинк
    Красный или розовый Медь
    Желтый Серебро и медь
    Синий Утюг

    Кольцо из белого золота с голубым топазом.Кольцо и фото Мауро Катеба. Лицензия CC By 2.0.

    Золотая терминология

    В США строгие законы регулируют маркировку чистоты золота. Чтобы иметь маркировку в каратах, твердый предмет должен находиться в пределах трех частей на тысячу от маркировки в каратах. Предметы, содержащие припой, должны быть в пределах семи частей на тысячу. Изделия, которые не соответствуют этим критериям, должны получать меньшее количество каратов.

    При маркировке золотых украшений или других золотых изделий для продажи продавцы не могут по закону называть предмет «чистым золотом», если он действительно не 24 карата.Любые другие упоминания предмета как золота должны указывать его карат.

    Новое золото и старое золото

    Термин «новое золото» не означает, что золото было добыто недавно. Скорее, это означает, что золото было тщательно очищено до текущих стандартов. С другой стороны, «старое золото» получается в результате переплавки старых ювелирных изделий, монет и других золотых предметов. В зависимости от того, сколько припоя содержалось в исходных деталях, старое золото может иметь немного меньший вес в каратах, чем исходное золото.

    Примеси в старых золотых изделиях вызывают различные головные боли во время литья, в том числе пузыри.Поэтому ювелиры часто отправляют старое золото на аффинаж, вместо того, чтобы переплавлять и переплавлять новое в своих мастерских.

    Золотой припой

    Ювелиры используют золотой припой для соединения золотых изделий. Поскольку припой должен иметь более низкую температуру плавления, чем детали, которые он соединяет, он смешивается с металлами с более низкими температурами плавления, чем золото. Золотой припой продается по цвету, а не по содержанию золота. Чтобы готовое изделие выглядело привлекательно, ювелиры подбирают цвет припоя к соединяемым деталям. Это не создает проблем для нынешнего владельца украшения.Однако плавление этого изделия с припоем в будущем снизит каратность золота.

    Золотые накладки

    Поскольку чистое золото продается по высокой цене (по состоянию на апрель 2020 года, около 1617 долларов за унцию), многие производители ювелирных изделий ищут альтернативные способы придать своим клиентам внешний вид золота по более низкой цене. Одна из распространенных практик, например, включает покрытие деталей из менее дорогих металлов тонким слоем золота. Изготовленные таким образом изделия называются золотыми накладками.

    Существует два различных метода наложения: золотая пластина с золотым наполнением и катаная золотая пластина.

    Заполненное золото

    Кусочки, заполненные золотом, содержат минимум 5% золота, нанесенного на основной металл. Относительное количество и карат наложенного золота определяют их классификацию. Например, штамп «1/20 14K GF» означает, что изделие имеет слой 14-каратного золота, составляющий 1/20 веса изделия.

    Кулон произвольной формы с золотым наполнением. Фото Лии. Лицензия CC By 2.0.

    Золотая пластина

    Катаные золотые пластины, похожие на заполненные золотом, могут иметь толщину до 1/40 своего веса.На их марках также указывается тонкость и содержание, например «1/40 14K RGP». Из двух типов золотых покрытий золотые покрытия более тонкие и менее дорогие. При толщине в несколько тысячных дюйма золотое покрытие в лучшем случае легко стирается.

    Gold Overlay Care

    Золотые накладные части покрыты золотом поверх другого металла, поэтому уход за ними отличается от ухода за чистым золотом. Поскольку со временем слой золота стирается, вы не можете использовать полировальный круг для этих деталей. Это может удалить наложение и потенциально испортить предмет.

    Чтобы узнать больше о содержании золота и ценах на золотые украшения, прочтите эту статью.

    Серебро

    В разные периоды истории люди ценили серебро выше золота. Серебро, долгое время использовавшееся как средство обмена, а также для изготовления ювелирных изделий, нашло много новых применений. Сегодня к ним относятся фотографии, аккумуляторы, обогреватель автомобильных стекол и магнитные полосы, и это лишь некоторые из них.

    Несколько факторов делают серебро одним из самых популярных ювелирных металлов. Его блеск считается самой выдающейся визуальной особенностью.Серебро также более распространено и намного дешевле, чем золото или платина. Однако, поскольку серебро так хорошо проводит тепло, с ним труднее работать, чем с золотом. По этой причине начинающие мастера-ювелиры часто учатся паять серебро. Как только они научатся управлять своей техникой пайки на этом металле с высокой проводимостью, контролировать нагрев золота становится проще.

    Кольцо из серебра и рутилированного кварца. Фото Мауро Катеба. Лицензия CC By 2.0.

    Потускнение

    Но у этого благородного металла есть и недостатки.В первую очередь, потускнение серебра. Термин «потускнение» означает слой коррозии, который образуется на некоторых металлах, включая серебро, когда они подвергаются химическим реакциям. Для химической реакции, вызывающей потускнение серебра, требуется соединение, называемое сероводородом. Поскольку это соединение может присутствовать в нашем воздухе, серебряные предметы, оставленные незащищенными, со временем потускнеют.

    Хранение серебряных предметов в защитных мешочках или контейнерах уменьшит количество потускнения. Это означает, что вы потратите меньше времени на удаление пятен с серебряных украшений.Да, серебро требует большего ухода, чем некоторые другие драгоценные ювелирные металлы. Тем не менее, у вас есть много вариантов полировки, от имеющейся в продаже полировки для серебра до домашних методов. Не позволяйте серебряным украшениям запятнать вас.

    Подвеска-крыло из литого серебра с литниками. Фото Мауро Катеба. Лицензия CC By 2.0.

    Сплавы серебра

    Как и золото, чистое серебро мягкое и легко повреждается. Поэтому ювелиры часто легируют серебро с более твердыми металлами, чтобы повысить его долговечность.Из сплавов серебра можно создавать красивые и прочные изделия, подходящие для повседневной носки.

    Стерлинговое серебро

    Самый распространенный сплав серебра — серебро. Стерлинговое серебро состоит на 92,5% из серебра. Один или несколько металлов составляют другие 7,5%. Часто медь составляет значительную часть этих 7,5%, потому что она увеличивает твердость сплава.

    Мексиканское серебро

    Термин «мексиканское серебро» относится к серебру, используемому в качестве валюты в Мексике, обычно состоящему из 95% серебра и 5% меди.Этот сплав чаще используется в качестве валюты, чем в ювелирных изделиях. Даже серебряные украшения, сделанные в Мексике, чаще всего изготавливаются из стерлингового серебра.

    Монета Серебро

    В Соединенных Штатах серебряная монета содержит 90% серебра и 10% меди. Обычно серебряные монеты не используются в ювелирных изделиях.

    Британия Серебро

    Серебро Британии содержит минимум 95,84% серебра, что делает его более ценным сплавом, чем стерлинг. Этот сплав редко используется в ювелирных изделиях.

    Британия, серебро.Фото Эрика Голуба. Лицензия CC By 2.0.

    Другие сплавы серебра

    Вы найдете множество сплавов серебра, используемых во всем мире. Например, южноамериканский сплав, состоящий на 80% из серебра, не тускнеет.

    Использование серебряных украшений

    Ювелирные мастера штампуют серебряные изделия с кодом используемого сплава. Например, 925 означает серебро; 958 обозначает британское серебро и т. Д. При покупке серебряных украшений внимательно осмотрите изделие на предмет наличия этого кода.

    Чтобы узнать больше о маркировке серебра, определениях и терминологии, прочтите эту статью.

    Хотя ювелиры используют стерлинговое серебро больше, чем любой другой сплав для изготовления серебряных украшений, другие серебряные ювелирные металлы заслуживают упоминания.

    Электрум

    Этот природный сплав серебра и золота пользовался большой популярностью в Древнем Египте. Из-за его природного происхождения соотношение серебра и золота варьируется в зависимости от каждого экземпляра.

    Золото кристаллизуется в изометрической системе и может иметь форму кубов, как этот редкий кристалл электрума. Этот природный сплав состоит из 70% золота, 27% серебра и 3% меди.0,7 x 0,6 x 0,6 см, Березовский рудник, Средний Урал, Екатеринбургская область, недалеко от Екатеринбурга, Россия. © Роб Лавинский, www.iRocks.com. Используется с разрешения.

    Чернь

    Обычно вы видите эту черную смесь серебра, меди и свинца, используемую как эмаль. Его также можно использовать в качестве инкрустации на травленом или гравированном металле. Подобно электруму, древние египтяне часто использовали этот материал. Со временем техника черни распространилась по Европе и Азии.

    Ювелирные изделия из других металлов с серебряными именами

    Хотя все упомянутые ранее серебряные сплавы содержат по крайней мере некоторое количество серебра, названия некоторых металлов могут ввести вас в заблуждение.

    Сплавы, известные как нейзильбер или германское серебро, например, содержат никель, цинк и другие металлы. Хотя они выглядят как серебро, отсюда и название, на самом деле они не содержат серебра.

    Краткое примечание о Quicksilver

    «Ртуть» — древнее название металлической ртути. Хотя ртуть может напоминать жидкое серебро или «живое серебро» (отсюда и название), она не содержит серебра. Ртуть / ртуть не используются в качестве ювелирного металла из-за своей токсичности и жидкого состояния при нормальных температурах.

    Платина

    Более редкая и более дорогая, чем золото, платина обладает непревзойденной удерживающей способностью и долговечностью. Не тускнеет. Эти качества делают его одним из самых желанных ювелирных металлов премиум-класса, особенно для помолвочных и обручальных колец.

    Platinum также имеет множество промышленных применений, например, в каталитических нейтрализаторах. Фактически, половина платины, добываемой в США, и четверть во всем мире используется для этой цели. Бюро стандартов США также использует платину для гирь.Поскольку этот металл никогда не окисляется, эти веса остаются неизменными навсегда.

    Кольцо с бриллиантом «More Shiney» с классическим платиновым кольцом Diana. Автор фото ilovebutter. Лицензия CC By 2.0.

    Использование платиновых украшений

    Хотя платина использовалась в различных предметах еще с 700 г. до н.э., ее использование в ювелирных изделиях относительно современно. Поскольку он имеет чрезвычайно высокую температуру плавления и столь эффективно противостоит коррозии, рафинирование металла на протяжении столетий было затруднительным. Самое древнее зарегистрированное использование платины — это инкрустация в Древнем Египте.(Однако египтяне считали этот металл разновидностью электрума). Коренные американцы веками использовали платину в небольших декоративных предметах. Платина оставалась неизвестной европейцам, пока испанцы не обнаружили ее в Новом Свете. Испанцы назвали его платина , что означает «маленькое серебро». В соответствии с теориями того времени о происхождении металла, они считали, что это «незрелое золото» и, следовательно, непригодное для использования.

    В 18, -м, веке исследователи определили платину как новый металл.Хенрик Шеффер, шведский химик, открыл, как плавить платину с мышьяком. Когда очистка стала возможной, ремесленники использовали платину для украшения фарфора, а ученые сделали из нее лабораторное оборудование. Однако аффинаж платины мышьяком оказался чрезвычайно опасным. Таким образом, платина не пользовалась большой популярностью до изобретения кислородно-водородной горелки в середине 1800-х годов.

    Новые открытия платиновой руды в 19 -х годах века привлекли внимание ювелиров к металлу.Он стал символом богатства и статуса для 20 знаменитостей -х годов -го века. Такие звезды, как Грета Гарбо, часто появлялись в фильмах с платиновыми украшениями и аксессуарами. Бриллиант «Звезда Африки» весом 530 карат имеет платиновую оправу в британском королевском скипетре.

    Платиновые сплавы

    Термин «платина» фактически относится к группе металлов. Помимо платины, в эту группу входят иридий, осмий, палладий, родий и рутений. Хотя платина является наиболее распространенной, все эти металлы, кроме осмия, используются в ювелирных изделиях.

    Родий часто используется в качестве не тускнеющего покрытия для белого золота, серебра и других ювелирных металлов платиновой группы. Палладий и иридий обычно сплавлены с другими металлами или используются отдельно для изготовления ювелирных изделий.

    Наиболее распространенные сплавы платины включают 90% платины и 10% иридия или 95% платины и 5% рутения. Рутений делает сплав более твердым и прочным.

    Общие термины в металлургии

    • Сплав : Смешивание двух или более металлических элементов, особенно для придания большей прочности или устойчивости к коррозии.
    • Amalgamation : Очистка золота путем смешивания его с ртутью.
    • Цементация : окружение металла веществом, которое вступает в реакцию с металлом при нагревании. Серебряные детали из золота путем цементации солью.
    • Купелирование : средство отделения золота и серебра от других металлов и примесей. Нагревание руды в чаше, керамической чашке, поглощает примеси.
    • Дистилляция : Испарение металлов с низкой температурой кипения, таких как ртуть, для отделения их от других металлов.
    • Плавка : плавление руды для отделения и очистки металлов в ней.
    • Концентрация воды : Промывка руды, в результате чего более тяжелые металлы остаются там, где их можно извлечь.

    Выплавленное и очищенное золото разливается на заводе Fidelity Printers and Refinery в Хараре, Зимбабве. Фото всеобщее достояние.

    металлов | Бесплатный полнотекстовый | Классификация дефектов стальной поверхности с использованием глубокой остаточной нейронной сети

    1.Введение

    Поверхностные дефекты стальных лент приводят к ухудшению их качества, а классификация этих видов повреждений позволяет быстро выявить и устранить причины их возникновения [1,2,3]. Поэтому оперативность и точность классификации дефектов является ключом к контролю качества металлопродукции [4,5,6,7]. В последнее время создано множество оптико-цифровых систем, позволяющих проводить дефектоскопию поверхности металлопроката на достаточно высокий уровень.Однако известно значительное количество близких по форме дефектов, точное распознавание которых требует дальнейших исследований [8,9,10]. Актуальным остается создание алгоритмов обнаружения и распознавания дефектов поверхности различной шероховатости со значительными градиентами интенсивности цвета. Кроме того, существующие системы, как правило, чувствительны к засветке металлопроката. Поэтому во время процесса необходимо обеспечить равномерность светового потока. Требования к контролю и основные характеристики различных групп дефектов, таких как пленки, трещины, заусенцы и т. Д., описаны в соответствующих стандартах [11,12,13]. Максимальное количество дефектов можно учесть при использовании нейронных сетей, обученных на основе большого количества правильно размеченных изображений дефектов или примеров неповрежденной поверхности. Анализ геометрии дефекта и формирование большой выборки статистических данных являются ключом к совершенствованию процесса и снижению затрат на обслуживание прокатного оборудования, особенно при устранении аномальных повреждений или отклонений температуры. В результате можно предотвратить непредсказуемый отказ такого оборудования [14,15,16].Для таких задач необходимо построить ряд классификационных моделей на основе глубоких остаточных нейронных сетей. Их качественные показатели изучаются на изображениях плоских поверхностей проката. Помимо использования изображений дефектов в качестве обнаруженных дефектоскопических повреждений, они воспринимают их как исходную информацию для классификации дефектов стальной ленты [17,18,19,20]. Использование нейронных сетей требует решения нескольких задач, таких как формирование и подготовка обучающей и контрольной выборок, выбор архитектуры нейронной сети, оптимизация рабочих параметров ее компонентов и проверка полученных результатов.Для решения различных задач дефектоскопии используются разные архитектуры нейронных сетей, включая AlexNet, GoogLeNet, ResNet и др. Сложность модели определяет ее скорость. Нейронные сети обучаются на изображениях отмеченных дефектов конкретного металлургического завода. Это позволяет учесть особенности имеющегося оборудования и морфологию дефекта при обработке обучающей выборки. Это устраняет проблему технологических различий, присущих дефектам [21,22]. Другой важной проблемой является обнаружение и классификация нескольких дефектов разных классов, которые имеют явно разные или похожие характеристики.Оптико-цифровой контроль металлопроката с такими множественными дефектами требует разработки и доработки известных алгоритмов с целью повышения точности диагностики повреждений по таким дефектам. Существующие системы ограничиваются распознаванием только ранее классифицированных дефектов в стабильных рабочих условиях. Классификация дефектов, возникающих на стальных поверхностях, является важной задачей как для распознавания дефектов, так и для изучения причин их происхождения. Это позволяет снизить процент брака продукта и резко снижает количество дефектов в процессе производства стали [23].В предыдущих работах авторы проанализировали значительное количество дефектов металлургического оборудования, систематизировали причины их возникновения и предложили методы их прогнозирования [24]. Однако возможности таких методов используются не в полной мере, поскольку увеличение скорости разливки на машинах непрерывного литья заготовок и увеличение скорости прокатки вызывают новые виды повреждений металлургического оборудования [25,26]. Отказы оборудования приводят к изменению геометрии дефектов, возникающих в металлопрокате, и «нестабильности» их параметров.Понятно, что необходимы недорогие оптико-цифровые системы контроля качества проката, которые сейчас активно внедряются на металлургических предприятиях Украины и России. Основная задача, которую решают такие системы, — это систематизация исследований по дефектам, возникающим в производстве, обеспечение возможности сравнения геометрических характеристик дефектов с причинами их возникновения, формирование протоколов и новых методов устранения технологических дефектов. нарушения или отказы оборудования.Широко используются подходы, основанные на глубоких нейронных сетях для анализа стальных поверхностей. В одном исследовании [27] авторы представляют подход сверточной нейронной сети с максимальным объединением для контролируемой классификации дефектов стали. В задаче классификации с семью дефектами, собранными на реальной производственной линии, коэффициент ошибок составляет 7%. В другом исследовании [28] авторы предлагают подход к диагностике дефектов стали с использованием глубоко структурированной нейронной сети, такой как сверточная нейронная сеть с картами активации классов.

    Целью данного исследования является разработка метода распознавания и классификации дефектов плоских металлических поверхностей по их изображениям с использованием остаточных сверточных нейронных сетей.

    2. Дефекты и их классификация

    Известно, что дефекты металлопроката стандартизированы. ГОСТ 21014-88 описывает и иллюстрирует 64 вида дефектов черного (стального) проката. В то же время современные агрегаты и системы управления классифицируют дефекты по описанию их параметров, которые могут различаться в разных технологических условиях [11,12,13].Неточное описание дефектных элементов приводит к их частичному отсутствию или приписывает их дефектным неповрежденным участкам. Кроме того, поверхностные дефекты могут иметь как прокатное, так и сталеплавильное происхождение. Следует отметить, что в современном металлургическом производстве количество дефектов намного меньше при соблюдении технологических режимов прокатки. К ним относятся пленки, трещины, механические дефекты и дыры. В соответствии с нормативными документами и автоматизированным анализом ленточных дефектов определены морфологические особенности и установлены технологические причины их появления (таблица 1).

    В рамках одного класса дефекты могут различаться по форме, внешнему виду и структуре, что затрудняет их классификацию. Для решения этой проблемы мы использовали классификатор на основе сверточной нейронной сети.

    Разработка инструментов мониторинга поверхности является актуальной задачей [29,30,31] для поддержки методологии, основанной на нейронных сетях, которая доказала свою эффективность в различных отраслях [32,33,34], обеспечивая высокую точность, надежность и скорость.

    3. Обучение набору данных

    Классификатор нейронной сети был обучен на выборке, содержащей 87 704 цифровых фотографии плоских стальных поверхностей с тремя типами повреждений, а также изображения неповрежденных поверхностей (рис. 1).Обучающие изображения имеют размер 256 × 256 пикселей. Часть изображений была взята из конкурса Kaggle «Северсталь: обнаружение дефектов стали» [35]. Всего обучающая выборка содержит 1820 изображений с повреждениями класса 1, 14 576 изображений с повреждениями класса 2 и 2327 изображений с повреждениями класса 3. На некоторых изображениях показаны повреждения нескольких классов. В частности, в базе обучающих изображений 63 изображения с повреждениями классов 1 и 2 и 228 изображений с повреждениями классов 2 и 3. Обучающая выборка также содержит 69 272 изображения неповрежденных поверхностей, что составляет 79% от ее объема.Обучающая выборка значительно несбалансирована с точки зрения распределения различных изображений классов, которые представляют собой распределение классов в действительности. Эта особенность обучающей выборки требует использования соответствующих методов обучения нейронной сети, что снижает влияние неоднородности входных данных [36,37]. Дисбаланс данных отрицательно влияет на результат обучения нейронных сетей: алгоритм игнорирует небольшие классы, что приводит к низкой точности классификации. Для решения проблемы несбалансированности данных использовались следующие методы:

    Веса классов предназначены для того, чтобы модель уделяла больше внимания классам, которые меньше представлены в обучающей выборке.На практике это было сделано с помощью инструментов библиотеки Keras. Веса — это скалярные коэффициенты для взвешивания вкладов в потери различных выходных данных модели. Значение потерь, которое минимизируется моделью, будет тогда взвешенной суммой всех индивидуальных потерь. Однако в нашем случае использование весов классов не дало желаемого положительного эффекта.

    Передискретизация класса меньшинства была выполнена путем расширения обучающей выборки с помощью ряда обучающих выборок посредством увеличения [38,39]. Использование такого подхода позволило обучить классификаторы с приемлемым результатом.Однако использование функции фокальных потерь позволило достичь наилучших результатов, поэтому все данные, представленные в статье, относятся к классификаторам с функцией фокальных потерь [40].

    Focal loss применяет модулирующий термин к кросс-энтропийным потерям, чтобы сосредоточить обучение на жестких отрицательных примерах. Он занижает вес хорошо классифицированных примеров и уделяет больше внимания обучению данным, которые трудно классифицировать. В практических условиях, когда у нас есть дисбаланс данных, класс большинства быстро станет хорошо классифицированным, поскольку у нас есть гораздо больше данных для него.Таким образом, чтобы гарантировать, что мы также достигаем высокой точности для нашего класса меньшинства, мы можем использовать потерю фокуса, чтобы придать этим примерам класса меньшинства больший относительный вес во время обучения.

    Поверхность исследуемых стальных образцов имеет различную текстуру и оттенок, а фотографии получены при разных условиях освещения. Таким образом, обучающая выборка характеризуется значительным разнообразием не только дефектов, но и неповрежденных поверхностей и степени их освещенности. Чтобы сформировать наилучшие обобщающие свойства модели, входные изображения были дополнены.Для этого генератор данных, предоставляющий данные для обучения модели, переворачивал изображения относительно горизонтальной и вертикальной осей и с определенной вероятностью вращал их на угол, кратный 90 °. Методика пополнения обучающей выборки посредством модификации изображения широко используется исследователями в различных прикладных областях [38,39]. Чтобы добиться лучшего обобщения во время проверки, был использован генератор проверочных изображений, который использует случайное увеличение. Учитывая случайный выбор преобразований во время увеличения каждой выборки, мы можем заявить, что для каждой эпохи обучения проверочное подмножество изображений никогда не будет повторяться.Для дополнения использовалась библиотека OpenCV.

    Хотя для исследования были выбраны только три класса поверхностных дефектов, классификатор нейронной сети можно легко расширить, заменив последний полностью связанный слой нейронов.

    4. Методика

    Для решения задачи классификации дефектов поверхности были выбраны остаточные нейронные сети [41]. ResNet — одна из самых мощных глубоких нейронных сетей, показавшая отличную производительность. Остаточные сети стали победителем конкурса ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) 2015 по классификации, обнаружению и локализации изображений, а также победителем конкурса Microsoft COCO: Common Objects in Context 2015 по обнаружению и сегментации.ILSVRC — это ежегодный конкурс компьютерного зрения, разработанный на основе подмножества общедоступного набора данных компьютерного зрения под названием ImageNet. Архитектура ResNet позволяет построить очень глубокую сеть до 1202 уровней путем обучения функций остаточного представления вместо обучения функции представления сигналов [41 , 42]. ResNet вводит пропуск соединения (или ярлыка соединения), чтобы связать ввод из предыдущего уровня со следующим уровнем без какой-либо модификации ввода. Вместо того, чтобы связывать составные слои для соответствия желаемому базовому отображению, мы явно позволяем этим слоям соответствовать остаточному отображению.Пропускное соединение позволяет получить более глубокую сеть и добиться лучшей производительности. В рамках решения задачи классификации дефектов поверхности мы исследовали остаточные нейронные сети ResNet34, ResNet50, ResNet152 и SeResNet50. Остаточная нейронная сеть ResNet50 была представлена ​​в 2015 году командой Microsoft Research. ResNet50 демонстрирует отличную производительность обобщения с меньшим количеством ошибок при задачах распознавания изображений и, следовательно, является полезным инструментом для классификации. Рассмотрим структуру классификатора для обнаружения дефектов поверхности на примере базовой модели ResNet50.Классификатор имеет 50 составных слоев и более 23 миллионов обучаемых параметров. Xu et al. [38] утверждают, что уровни стекирования не должны ухудшать производительность сети, потому что мы могли бы просто наложить ярлыки соединений (уровень, который ничего не делает) на текущую сеть, и результирующая архитектура будет работать так же. Архитектура ResNet50 показана на Рисунок 2. Модель состоит из четырех этапов, каждый с остаточным блоком. Каждый остаточный блок состоит из трех слоев, которые образуют свертки 1 × 1 и 3 × 3.

    Чтобы уменьшить проблему исчезновения градиента в более глубоких слоях, сеть ResNet использует быстрые соединения. Соединения быстрого доступа передают ввод непосредственно в конец остаточного блока. Модель ResNet50 выполняет начальную свертку и максимальное объединение с использованием размеров ядра 7 × 7 и 3 × 3, соответственно, с шагом 2 в обоих случаях. Затем начинается этап 1 сети, в котором есть три остаточных блока по три слоя каждый. Размер ядра, которое использовалось для выполнения операции свертки на всех трех уровнях блока этапа 1, составляет 64, 64 и 256 соответственно.При переходе от одного этапа к другому ширина канала удваивается, а размер входа уменьшается вдвое. Изогнутые линии относятся к быстрому соединению. Пунктирные изогнутые линии представляют операцию свертки в остаточном блоке, которая выполняется с шагом 2. Следовательно, размер ввода будет уменьшен наполовину, но ширина канала будет удвоена.

    Как показано на рисунке 2, ResNet50 использует в своих блоках конструкцию узких мест. Для каждого блока три слоя накладываются друг на друга. Эти три слоя представляют собой свертки 1 × 1, 3 × 3 и 1 × 1.Сначала уменьшаются сверточные слои 1 × 1, а затем восстанавливаются размеры. Слой 3 × 3 остается узким местом с меньшими размерами ввода / вывода.

    В конце концов, сеть имеет средний уровень объединения, за которым следует полностью связанный слой с тремя нейронами (по трем классам исследованных дефектов). Каждый нейрон может иметь на выходе значение в диапазоне [0… 1], которое можно рассматривать как уверенность модели в наличии повреждений определенного класса на входном изображении.

    Классификатор разработан с использованием языка программирования Python 3.6 с библиотеками Keras и TensorFlow.

    5. Обучение

    Для обучения классификатора использовалась методика трансферного обучения. За основу мы взяли ResNet50, обученный на 1,4 млн помеченных изображений 1000 классов из базы данных ImageNet.

    Все изображения были разделены на тестовую группу (20%) и обучающую группу (остальные 80%). При обучении модели для валидации использовалось 20% обучающей выборки.Ущерб всех классов представлен в каждой группе пропорционально его доле в общей сумме.

    Были изучены два типа классификаторов — многозначные и многоклассовые. Многоуровневый классификатор предполагает, что повреждения нескольких классов могут быть представлены на одном изображении, тогда как многоклассовый классификатор предполагает, что каждое изображение представляет повреждения только одного класса. Поскольку в нашем случае только 0,3% изображений содержат повреждения нескольких классов, можно предположить, что их суммарный вклад в ошибку (в случае повреждения только одного класса) будет незначительным.Предыдущие исследования показали, что классификаторы с несколькими ярлыками обеспечивают более высокую точность. Поэтому исследовались только многозначные классификаторы. Структурно модель многозначного классификатора представляет собой комбинацию четырех бинарных классификаторов. На выходе каждого из них использовался индивидуальный порог для определения наличия повреждений определенного класса на анализируемом изображении. Это позволило добиться оптимального качества распознавания для каждого класса.

    При обучении использовались двоичные функции потерь и двоичные фокусные потери.В конце каждой эпохи сохранялись значения следующих показателей: ложные срабатывания, ложные отрицания, истинные срабатывания, истинные отрицания, точность, точность, отзыв и площадь под кривой рабочих характеристик приемника (AUC). Установлено, что наилучший результат достигается при использовании фокальных функций потерь, хорошо зарекомендовавших себя для несбалансированных данных [37].

    В ходе предыдущего исследования было обнаружено, что наилучшие результаты были достигнуты с оптимизатором стохастического градиентного спуска (SGD) и функцией фокальных потерь.Использование оптимизаторов Adam и RMSprop привело к худшему результату. При обучении классификатора менялись гиперпараметры, такие как скорость обучения, размер пакета и количество шагов за эпоху.

    Изначально скорость обучения была установлена ​​на 0,001 или 0,0005. Через каждые 10 эпох она уменьшалась на 25%, если функция потерь не улучшалась. При обучении размер партии задавался в пределах 8–20 изображений. В конце каждой эпохи модель сохранялась. Обучение проводилось до тех пор, пока функция потерь не улучшилась за последние 10 эпох.В результате обучения была выбрана модель, для которой значение валидационной функции потерь было наименьшим. Обучение проводилось на рабочей станции с процессором Intel Core i7-2600, 32 ГиБ ОЗУ и двумя графическими процессорами NVIDIA GeForce GTX 1060 с 6 ГиБ видеопамяти.

    Для выбора оптимальной модели классификатора было изучено 29 моделей на основе остаточных нейронных сетей. Гиперпараметры четырех из них приведены в таблице 2. Графики изменения двоичной функции фокальных потерь при обучении классификаторов из таблицы 2 представлены на рисунке 3.Как видно из функций потерь при валидации, модель достигает максимального уровня обобщения данных за 20–40 эпох обучения, после чего постепенно наступает переобучение. При этом потери в обучении продолжают снижаться.

    Наилучший результат показала модель на основе ResNet50, которая была обучена с использованием оптимизатора SGD с моментом 0,9 при скорости обучения 0,001, размере пакета 20 и количестве шагов за эпоху 3000. Снижение скорости обучения до 0,0005 немного увеличил продолжительность тренировки, но не улучшил результат.Поэтому оптимальным было выбрано значение 0,001. Размер партии в диапазоне 8–20 не оказал существенного влияния на результат.

    6. Оценка результатов классификатора и обсуждение

    Чтобы оценить качество классификатора, мы рассчитали метрики отзыва, точность, оценку F1 и двоичную точность для каждого классификатора.

    Метрика отзыва показывает, какая часть ущерба определенного класса распознается правильно: Отзыв = TP / TP + FN. Показатель точности показывает, какая часть повреждений, признанная принадлежащей определенному классу, действительно принадлежит этому классу: точность = TP / TP + FP.

    Оценка F1 F1 = 2 · Точность · Отзыв / Точность + Отзыв — это интегрированный показатель, который можно интерпретировать как средневзвешенное значение точности и отзыва, где оценка F1 достигает своего лучшего значения при 1 и худшего результата при 0. Относительный вклад точности и запоминания в оценку F1 одинаков.

    Метрика двоичной точности показывает общую точность обнаружения всех классов на изображении.

    Основная истина, полученная на выходе классификатора в процессе обучения, имеет вид ygt = y0gt, y1gt,…, yigt,…, yncl − 1gt, где ncl — количество классов (в нашем случае ncl = 3), yigt — это выходной векторный элемент, который равен 1, если класс с индексом i присутствует во входном изображении, и 0, если нет.

    Выходной прогнозирующий вектор имеет вид ypr = y0pr, y1pr,…, yipr,…, yncl − 1pr, где yipr∈ [0,1]. Если элемент этого вектора yipr≥tb (tb — некоторое предельное значение), то на изображении присутствует класс с индексом i, и наоборот. Обозначим пошаговую функцию, которая описывает следующее условие: Мы также обозначим функцию равенства двух аргументов, которая возвращает 1, если они одинаковы, и 0 в противном случае: Тогда двоичная точность для одного индивидуального прогноза равна: двоичная точность пакетное предсказание входных изображений размером nb:
    6.1. Метрика отзыва

    Ущерб класса 2 оказался наиболее распознаваемым (для разных моделей диапазон отзыва составляет от 0,7102 до 0,7403). Эти повреждения являются наиболее многочисленными и имеют достаточно большую площадь, что позволяет модели приобретать хорошие обобщающие свойства. Ущерб 3-го класса также хорошо обнаруживается. Также он имеет большую площадь и резкую неоднородность морфологии по сравнению с окружающим фоном. Показатель отзыва колеблется от 0,6169 до 0,6981 для различных моделей этого класса. Классификатор хуже всего распознает тончайшие повреждения класса 1, которые наиболее редко представлены в обучающей выборке.Для этого класса отзыв находится в диапазоне от 0,2953 до 0,3509. Все модели лучше всего обнаруживают неповрежденные поверхности; для них отзыв от 0,9392–0,9658. Неповрежденные изображения наиболее многочисленны (79% от общего числа) в обучающей выборке, что позволило модели лучше всего изучить их особенности.

    Таким образом, можно сделать вывод, что дальнейшее расширение обучающей выборки, особенно для повреждений класса 1, позволит обучить модель с лучшими обобщающими свойствами.

    6.2. Метрика точности

    Эта метрика является лучшей для повреждений класса 3, которые морфологически наиболее отличаются от фоновых и других повреждений.Для этого класса точность находится в диапазоне 0,8714–0,8906. Также довольно много ложных срабатываний в классификации повреждений 2 класса. Показатель точности для этого класса составляет 0,8323–0,8561. Наихудший результат снова получен для повреждений 1-го класса: точность находится в диапазоне 0,7131–0,8430. Меньше всего ложноположительных результатов для неповрежденных поверхностей (точность 0,9401–0,9597).

    6.3. Показатель F1 Score

    F1 Score — это интегрированный показатель, который суммирует значения показателей отзыва и точности.Поскольку он основан на значениях двух предыдущих показателей, он показывает аналогичный результат: повреждение класса 1 распознается наиболее плохо (его показатель находится в диапазоне 0,4398–0,4706). Ущерб 2-го и 3-го классов распознается намного лучше: их показатель достигает 0,7940 и 0,7809 соответственно.

    6.4. Метрика двоичной точности
    Двоичная точность вычисляет частоту совпадения прогнозов с двоичными метками. Графики двоичной точности при обучении различных моделей показаны на рисунке 4. Для тестовой выборки двоичная точность варьировалась от 0.9472 до 0,9691.

    На значение метрики двоичной точности влияет как точность определения дефекта, так и точность определения отсутствия дефектов в изображении. Поскольку классификаторы очень хорошо распознают отсутствие дефектов, значение показателя для всех классов высокое (0,9321–0,9884).

    Анализ результатов классификации показал, что большинство ложных срабатываний связано с артефактами на изображениях, которые напоминают реальные повреждения. На рис. 5 показаны изображения, которые не имеют дефекта, но ошибочно признаны дефектными.Таким образом, на рисунке 5 можно увидеть небольшие артефакты (повреждения класса 1 представлены небольшими пятнами, но на самом деле это выемка на поверхности). Дефекты 2-го класса (царапины и потертости) на изображениях имеют различный вид, и один из них представлен темными прямыми линиями. Рисунок 5b иллюстрирует ошибочную работу модели на этом типе образования поверхности. Повреждения 3 класса характеризуются большой площадью и значительным морфологическим разнообразием. На рисунке 5c мы видим похожие артефакты. На основании полученных результатов можно предположить, что дальнейшее расширение обучающей выборки позволит обучить модель с лучшими характеристиками, так как это предоставит модели больше возможностей дефектов каждого класса.
    6.5. Выбор лучшей модели
    Поскольку каждый выходной нейрон модели дает результат, который не зависит от значений других нейронов, каждый класс дефектов может иметь свой собственный оптимальный порог, при котором будет достигнута лучшая производительность. Поэтому результат классификации пороговых значений от 0 до 1 с шагом 0,05 анализировался для каждого класса. Матрица неточностей модели 1 для каждого класса, которая показывает долю образцов, распознанных правильно и неправильно при пороге 0.2, 0,4, 0,6 и 0,8 показано на рисунке 6. Верхняя левая ячейка каждой матрицы (истинные негативы) соответствует правильно распознанным неповрежденным поверхностям, которых больше всего. Правая нижняя ячейка (истинные позитивы) соответствует правильно классифицированным изображениям с дефектами соответствующего класса. Две другие ячейки (ложноположительная и ложноотрицательная) соответствуют ошибкам типа I и типа II. Цель состоит в том, чтобы найти порог для каждого класса, который приведет к минимальному количеству ошибок. Это удобно делать с помощью кривых рабочих характеристик приемника (ROC).

    Кривая ROC демонстрирует способность двоичного классификатора распознавать входной сигнал при различных порогах выходного сигнала. Кривая показывает зависимость частоты истинных положительных результатов (TPR = TP / TP + FN) от частоты ложных положительных результатов (FPR = FP / FP + TN) при различных порогах. Кривые ROC нечувствительны к распределению классов. Если соотношение положительных и отрицательных экземпляров изменится, кривая ROC не изменится. Площадь под этой кривой (AUC-ROC) является интегральным показателем качества модели, который суммирует ее способность различать определенный класс.

    На рисунке 7 показаны кривые ROC для модели 1 из таблицы 2. Площадь AUC-ROC для различных классов составляет 0,90–0,98. Как видно из графиков, лучше всего идентифицируются повреждения класса 3 (площадь AUC-ROC 0,98), который характеризуется значительными морфологическими различиями по сравнению с неповрежденными поверхностями. Повреждения класса 2 также хорошо известны (область AUC-ROC составляет 0,96). Сложнее всего обнаружить мелкие повреждения класса 1, которые часто сливаются с фоном (самая низкая область AUC-ROC, равная 0,90). Проанализировав результаты модели при разных порогах, мы выбрали оптимальное предельное значение для каждого класса, которое обеспечивает наилучшую точность классификации.В таблице 3 показаны показатели производительности наиболее успешных моделей для оптимального порога.

    Наиболее проблемными с точки зрения обнаружения являются объекты класса 1. Разные модели демонстрируют несколько разные способности обнаруживать повреждения разных типов. Таким образом, модель 2 обнаруживает дефекты класса 1 на 16% лучше, чем модель 1, но показывает гораздо большее количество ложных срабатываний, на что указывает показатель точности (0,7143 против 0,8430). В результате общая точность модели 1 выше для этого класса. Результаты разных моделей очень похожи для повреждений класса 2 и класса 3, которые лучше представлены в обучающей выборке.По обобщенной метрике F1 Score модель 1 является лучшей.

    7. Выводы

    Построен ряд классификационных моделей на основе глубоких остаточных нейронных сетей и исследованы их качественные метрики на изображениях плоских поверхностей проката. Результаты показали, что предложенные модели могут быть использованы для обнаружения поверхностных дефектов с высокой точностью. Лучше всего выявляются дефекты с достаточно большой площадью (2 и 3 класс). Труднее всего распознать мелкие повреждения класса 1, которые больше всего похожи на поверхностные образования, часто встречающиеся на неповрежденных образцах.В то же время представляется возможным значительно улучшить результаты для урона 1 класса. Это требует расширения обучающей выборки фотографий повреждений в этом классе.

    Изучая результаты различных типов моделей ResNet, мы обнаружили, что оптимальная глубина модели составляет 50 слоев. Более простые модели (34 слоя) показали худшие обобщающие свойства, а более глубокие модели показали лучшие результаты при обучении. Однако результаты были хуже на тестовых данных, что указывало на переобучение (или недостаточную обучающую выборку для сложных моделей).

    Лучшая модель многоуровневого классификатора на базе ResNet50 показала среднюю точность классификации 0,9691 для всех типов повреждений. Модель обучалась с использованием двоичной функции фокальных потерь и оптимизатора SGD.

    Включения и расслоения — Rolled Alloys, Inc.

    Включения и расслоения естественным образом присутствуют во всех изделиях из металлов и сплавов. Большинство людей слышат слова «включение» или «расслоение» и думают о дефекте, но не следует бояться этих слов и автоматически думать о дефекте или отторжении.Только в тяжелых условиях они могут стать причиной брака, и существуют процессы переплавки, которые могут значительно улучшить чистоту металла и уменьшить количество включений и расслоений.

    Что такое включения?

    Включения — это такие соединения, как оксиды и сульфиды, которые образуются в расплавленном состоянии и затвердевают в слитках и слябах. Поскольку включения встречаются во всех металлических сплавах, вопрос только в их степени тяжести. В большинстве случаев они не видны и не должны вызывать беспокойства.


    1. Изображение включения в сплаве
    2. Изображение «тяжелых» включений, выделенных магнитной частицей NDT

    Типичный метод производства нержавеющей стали и жаропрочных сплавов: электродуговая плавка на неочищенном воздухе или очистка с обезуглероживанием кислородом аргона (AOD) не устраняют включений. С другой стороны, процессы вторичного переплава, такие как вакуумно-дуговый переплав (VAR) и электрошлаковый переплав (ESR), очищают включения из расплава.В США предпочтительным является переплав ЭШП, который является более экономичным и доступным процессом переплава.

    В продукте может существовать небольшая область, содержащая скопления включений, и это не влияет на баланс продукта. Только такие скопления, когда они видны, вызывают беспокойство.


    Почему мы не заметили их до отправки продукта?

    Неметаллические включения в пределах типичного распределения по размерам трудно обнаружить с помощью неразрушающего контроля (NDT).Часто они слишком малы, чтобы их можно было идентифицировать с помощью ультразвукового контроля, и, поскольку они такие маленькие, они не оказывают вредного воздействия.


    Что такое ламинат?

    Расслоение — это дефект стали или сплава, возникающий в результате вздутия, швов, посторонних материалов и / или царапин на слитке или заготовке, которые не восстанавливаются в процессе прокатки.

    Ламинирование может быть:

    • A прокатанный внахлест на поверхности металла, невидимый при отправке продукта, но открывающийся при дальнейшей обработке, механической обработке или прокатке
    • Недостаток, открывающийся при гибке

    1.Изображение ламинации из сплава
    2. Изображение «тяжелого» ламинирования из блистера из углеродистой стали

    Как и когда они вредны?

    Включения, если они достаточно плотные, затруднят механическую обработку. Они могут повлиять на свариваемость продукта.

    Внутреннее расслоение будет считаться дефектом, если оно нарушает требования ультразвукового контроля (UT) или вихретокового контроля продукта, хотя, как отмечалось ранее, их трудно обнаружить с помощью обычного неразрушающего контроля.


    Что делать при появлении включений и / или расслоений?

    Включения естественным образом встречаются во всех металлах, и исключить их существование практически невозможно. Если кто-то желает снизить вероятность включений в их продукте, продукт следует производить методом плавления, который имеет тенденцию исключать включения, например продукт ESR (электрошлакового переплава). ЭШП выполняется в печи с тонким подвижным расплавленным шлаком, который остается наверху плавильной ванны, в которую мигрируют многие включения.Но даже для них не будет гарантировано бесплатное включение.

    Незначительные отслоения поверхности можно зашлифовать. Небольшие пластинки также можно приварить и притапить (отполировать) обратно к основному металлу. Блистер из углеродистой стали на фотографии был бы исключением из этого комментария.

    Поскольку включения и расслоения не всегда обнаруживаются на всей поверхности стержня, пластины или другой формы, мы должны попытаться «проработать» эту проблему. Продолжайте механическую обработку или сварку и посмотрите, исчезнет ли проблема.Вырежьте пораженный участок, отремонтируйте сварной шов, если это возможно, и продолжите обработку.

    При нулевом допуске для кластеров включений следует поощрять использование переплавленного продукта с соответствующими более высокими затратами и проводить соответствующие неразрушающие испытания, хотя они и несовершенны. Сплавы, полученные с использованием процесса вторичного переплава, такого как ESR, имеют гораздо более высокую вероятность приемлемости для неразрушающих испытаний. Как отмечалось ранее, включения НЕ могут быть обнаружены, но клиенты могут рассмотреть, опять же за дополнительную плату, любое из следующего:

    • Визуальный осмотр деталей
    • Магнитопорошковый или флуоресцентный проникающий контроль деталей
    • UT (ультразвуковой контроль) прутков в соответствии с согласованным промышленным стандартом в сочетании с ограниченным выбрасыванием концов прутков, когда UT неэффективен.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.