Цветной металлопрокат

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 03 Ноября 2023

Содержание:

• Виды металлопроката по материалу, маркировка, применение
• ГОСТы
• Сортамент и формы цветмета
• Технологии производства
• Преимущества и недостатки по сравнению с черным металлопрокатом

Цветной прокат представляет собой металлопрокатные изделия, которые произведены из цветных металлов или их сплавов. Главная особенность – это оттенок, который отличен от черного или стального. Он может быть ближе красно-оранжевому – медь, бронза (сплав), олово; белому – алюминий, серебро; желто-золотому – золото, латунь (сплав) и т.д.

В данную группу не входит железо и его сплавы. В промышленном масштабе особую популярность получили алюминий и медь. Каждый материал отличается собственными физико-механическими и химическими свойства, что определяет сферу применения. Производство регламентируется в соответствии с Международными стандартами №59128-2020.

Виды металлопроката по материалу, маркировка, применение

Прокат цветных металлов составляют такие металлы и их сплавы, как:

Материал	Вид	Особенности	Буквенное обозначение
Алюминий		Теплопроводный и электропроводный материал, который отличается легкостью веса и серебряно-белым оттенком. Не токсичен, широко используется в различной промышленности.	Al	А
Медь		Отличается повышенной теплопроводностью и электропроводностью, благодаря чему востребована в энергетической отрасли. Обладает характерным розовато-красным оттенком.	Cu	М
Никель		Металл отличается серебряным оттенком, блеском при обработке. Характерные свойства – это пластичность, ковкость и коррозионная стойкость.	Ni	Н
Титан		Прочный материал с повышенной жаропрочностью и оптимальным удельным весом. Востребован в космической и авиапромышленности, благодаря собственным свойствам.	Ti	Т
Олово		Наиболее часто используется в сплаве с медью или свинцом для улучшения физико-химических свойств металла. Обладает ковкостью и небольшим весом. Имеет матовый финиш и серебряно-серый оттенок.	Sn	О
Свинец		Тяжелый, серовато-синий металл. Не используется во многих отраслях, связанных с человеком, так как обладает токсичностью. Легко плавится, отличается ковкостью.	Pb	С

Такие цветные металлы, как серебро, золото, платина относятся к категории драгоценных. Они применяются в ювелирном деле, а не промышленности, что оправдано редкостью и высокой себестоимостью. Рассмотрим каждый из металлов отдельно по трем параметрам:

• физико-механические свойства;
• применение;
• маркировка.

Алюминий и его сплавы  

Алюминий представляет собой один из наиболее популярных цветных металлов. Оттенок – серебристо-белый. По количеству месторождений занимает первое место среди металлической группы. Отличается легкостью веса при достаточной прочности и надежности, к другим положительным свойствам относят:

• высокий уровень электропроводности;
• устойчивость к коррозии;
• легкость в механической обработке;
• теплопроводность;
• экологичность и не токсичность.  

Благодаря собственным свойствам применяется в следующих отраслях:

• металлургическая промышленность;
• энергетика;
• пищевая и бытовая промышленность;
• авиастроение;
• строительство.

Традиционно маркируется буквой «А», если основа из алюминия, и буквой Д, если это упрочненный дюралюминий. Следующая буква является обозначением примеси, чаще всего – это Магний. Таким образом, получается марка АМг.

Распространенной считается другая маркировка из 4 цифр. Единица в начале означает алюминий.

В соответствие с регламентами введены следующие параметры по обозначению цифрами второго знака в маркировке, это примеси к алюминиевой основе:

0	1	2	3	4	5
Нет примесей	Медь +Магний	Медь	Магний +Кремний	Литий	Магналии

Третья цифра обозначает процентное соотношение главного компонента. Крайняя цифра является обозначением дополнительной информации. Так, если сплав оканчивается на нечетную цифру, то он считается деформируемым, а если на четную, то литейным.

Медь и ее сплавы

Медь обладает оптимальными физико-механическими свойствами, к которым относят:

• повышенную электропроводимость;
• пластичность и ковкость;
• красивый розовато-красный оттенок с блестящей поверхностью;
• устойчивость к появлению коррозии;
• повышенная проводимость тепла.

Медь может использоваться самостоятельно, как материал, а может присутствовать в сплавах. Наиболее частыми считаются бронза и латунь. В первом случае к основному компоненту добавляется олово, во втором цинк. Это позволяет сделать материал более прочным. Благодаря перечисленным свойствам широко применяется в таких сферах деятельности, как:

• промышленность, связанная с электроникой и электричеством;
• строительная отрасль;
• машиностроение;
• металлургия;
• декоративная и ювелирная промышленность.

Маркировка различается в зависимости от того самостоятельный это материал или сплав. Так она обозначается буквой «М». В таблице указаны дополнительные буквы и их обозначения.

К	Ф	Б	Р
Относится к типу катодных.	Для раскисления был добавлен фосфор в большой дозировки.	Без кислорода	Раскисление проводилось с применением фосфора, но в маленькой дозировке.

Бронза обозначается аббревиатурой «Бр», а латунь буквой «Л».

Сплав олова и свинца (баббит)

Благодаря антифрикционным свойствам сплава в основном применяется в машиностроении и автомобилестроении. Так скорость скольжения не превышает 10 метров в секунду. Более того свинец относится к токсичным металлам, поэтому область применения ограничена.

Вне зависимости от марки отличается такими физико-механическими свойствами:

• прочностью от 5-12 МПа;
• HB – 2700-3000МПа;
• максимальной рабочей температурой – до 80 градусов по Цельсию.

Не отличается высокой прочностью. Маркировка обозначается буквой «Б». Цифра показывает содержание олова.

Никель и его сплавы

Материал отличается повышенной жаропрочностью, выдерживает температуру до 1500 градусов по Цельсию. Это позволяет использовать его в условиях повышенных температур. Коррозионно стойкий, так как покрывается пленкой оксида. Отличается пластичностью при прочности.

Благодаря собственным свойствам особенно востребован в следующих отраслях:

• самолетостроение;
• космическая промышленность, ракетостроение;
• автомобилестроение;
• металлургия;
• медицина (протезирование);
• приборостроение;
• ювелирная промышленность.

Маркировка по содержанию основного компонента. Обозначается буквой «Н».

Марка	Н0, Н1	Н2,Н3,Н4	НП1-НП4	НПА1, НПА2
Содержание никеля и примеси	Чистый металл с содержанием примесей не более 0,001%.	99,9%	Полуфабрикатный тип, 99,0-99,9%.	Полуфабрикатный с примесью анода. 99.7-99.9%.

ГОСТы

Цветмет должен выпускаться под государственным контролем, чтобы производитель мог гарантировать безопасность, соответствие определенным физико-механическим свойствам, прочность и способность выдерживать нагрузки. В таблице указаны актуальные нормативные акты и регламенты.

№	Название
59128-2020	Сортамент для цветных металлов
617-2006	Трубы из меди и ее сплавов (латунь)
1535-2016	Прутки, произведенные из меди. Условия для изготовления.
21631-2019	Алюминиевые листы
21488-97	Алюминиевые прутки, изготовленные с применением пресса.
6235-2020	Никелевые полосы
57837-2017	Горячекатаные балки из никеля
1628-2019	Прутки из бронзы
54564-22	Лом и отходные элементы от цветмета
53803-2010	Медная катанка, которая предназначена для электротехнического применения
8617-2018	Профили из алюминия
18482-2018	Профильные трубы из меди

Сортамент и формы цветмета

По форме изделий цветной металлопрокат отличается следующей продукцией.

Тип	Изображение	Определение
Листовой:
-Полоса		Относится к длинномерным изделиям, которые изготавливаются методом горячей катки.
-Листы		Имеет форму листа. Производство осуществляется горячей или холодной каткой/ковкой. Характерная черта - это значительная ширина при небольшой толщине.
-Рулоны		Относится к тонкому металлическому прокату. Отличается повышенной гибкостью при достаточной прочности. Поставка осуществляется в рулонах, в специальной упаковке.
Сортовой:
-Пруток		Полнотелый металлопрокат со сплошным сечением и округлой формой. Производство ведется по технологии горячего или холодного проката.
-Шестигранник		Относится к типу прутков, отличающихся сложной шестигранной формой. Изготавливается горячекатаным или холоднокатаным способом. Форма обеспечивает равномерное распределение нагрузки.
-Катанка		Заготовка, которая необходима для дальнейшего производства проволоки. Отличается тонкостью при оптимальной пластичности, а также высоким уровнем электропроводности.
Фасонный:
-профиль		Гнутый сортамент, который активно применяется в строительной отрасли. Незаменим при создании несущих стен, потолков, других конструкций.
-уголок		Относится к гнутым  металлопрокатным изделиям. Изготавливается путем сгиба, катания или вытяжения. По форме напоминает букву Г.
-швеллер		Представляет собой профиль с поперечным сечением и П-образной формой. Производится путем сгиба, катания или вытяжения. Равномерно распределяет нагрузку, поэтому часто применяется в строительной отрасли.
Трубный:
- бесшовные		Пустое внутри металлопрокатное изделие без шва. Применяется для создания трубопроводов с повышенным давлением. Отсутствие соединений, подверженных разрыву и дальнейшей утечке, определяет основное качество.
- круглые		Относится к категории трубопрокатных изделий. Сечение отличается круглой формой с различным диаметром и полым отверстием. Для изготовления применяется как горячекатаный, так и холоднокатаный способ.
-сварные		Трубопрокат со сварным швом отличается большей хрупкостью, поэтому не используется в трубопроводах с сильным давлением.
-профильные		Сечение имеет отличную от круга форму. Наиболее часто это квадрат, прямоугольник или еще более сложная форма. Различается по типоразмерам, наличию или отсутствию шва.

*Оттенок металлопроката зависит от изначальной марки и основного материала.

Технологии производства

Изготовление металлопрокатных изделий из цветных металлов подразумевает применением 4 основных технологий:

• гидрометаллургический – отличается предварительным дроблением руды, обработке реагентами для получения определенной химической реакции и выщелачивании металла;
• пирометаллургический – обработка металла при помощи высокотемпературного режима. Применением методов плавления, обжига, рафинирования;
• электролитический – производство при помощи электрического тока и электродов;
• комбинированный – совмещает несколько технологий для получения определенного результата.

Выбранная технология зависит от типа руды, марки, особенности формы будущего сортамента и множества других производственных факторов.

Также производство подразумевает такие процессы, как плавление, литье, холодную или горячую прокатку на валках, последующую обработку – изгиб, резку в размер, профилирование.

Преимущества и недостатки по сравнению с черным металлопрокатом

По сравнению с черным металлопрокатом цветные обладают следующими преимуществами:

• лучшие показатели по проводимости тока и тепла – структура позволяет оптимально проводить электрический разряд или тепловой энергии;
• легкость веса – в отличие от железа большинство цветмета обладает достаточно небольшим весом;
• большая пластичность и гибкость – обеспечивает удобство в механической обработке.  
• антикоррозионная стойкость – большинство марок изначально обладают стойкостью к коррозии, без необходимости оцинковки или полимеризации.   

По прочностным качествам железо и сталь существенно выигрывают перед цветным металлом. Это определяет такие качества как долговечность, надежность и устойчивость к механическим и динамическим нагрузкам. Еще одним недостатком является большая стоимость цветных металлопрокатных изделий, что объясняется большим производственным циклом.