Ще в давнину дріт широко застосовувався людством в самих різних цілях: від прикраси одягу до виготовлення предметів домашнього вжитку. Тоді її виготовляли з кольорових металів, і вона була дуже дорогим матеріалом, але з того моменту як її почали виробляти зі сталі вона стала загальнодоступною й застосовується в самих різних сферах людської діяльності.
Що таке сталевий дріт?
Сталевий дріт (СД) являє собою відносно гнучку сталеву нитку необмеженої довжини з різною формою перетину. Для цього виробу характерні ідентичність площі перетину, щільності і фізико-механічних характеристик по всій довжині.
Сталедротове виробництво складається з ряду технологічних операцій, але в основі лежить волочіння – катанка гарячекатана в мотках надходить до цеху і проходить процес багаторазового протягання через волоки (головні функціональні вузли волочильних машин). Щоб забезпечити високу якість дротяної продукції й ідентичність перетину катанка повинна мати чисту поверхню без задирок, закатів, волосовін, а її мікроструктура повинна бути однорідною, без слідів усадочних раковин, мартенситних сегментів, крихкості і ліквації вуглецю.
Виготовляється сталевий дріт з широкого переліку вуглецевих й легованих марок сталі і поставляється в мотках або бухтах. Її застосовують у вигляді готового виробу та як напівфабрикат для виробництва метизної продукції.
Класифікація сталевого дроту
Металургійна промисловість випускає дротяну продукцію в широкому сортаменті. ГОСТ 2333 класифікує її відразу за кількома критеріями.
Різноманіття профілів продиктовано виробничими потребами окремих галузей промисловості:
Крім перерахованих видів перетинів, бувають дроти зі спеціальними, зет-і іксоподбними, овальними і періодичними профілями
Виготовляють дріт з конструкційних вуглецевих й легованих марок сталей, а також зі сплавів з особливими властивостями та кольорових металів. Відповідно його фізико-механічні властивості багато в чому визначаються хімічним складом металу, з якого він виробляється.
Вуглецеві сталі відрізняються за змістом масової частки вуглецю:
Крім заліза й вуглецю всі вуглецеві сталі містять незначну кількість базових домішок – марганцю, магнію, кремнію, хрому, нікелю, сірки.
Склад легованих марок та спеціальних сплавів збагачений добавками з ряду хімічних елементів – нікелю, марганцю, алюмінію, кремнію, титану, молібдену, міді і т.д. Тому дріт з таких матеріалів має певний комплекс механічних й фізичних характеристик.
Під розміром розуміється діаметр дроту або умовної окружності, що описує форму його перетину. Ця величина є ключовою у формулі обчислення мінімального розривного навантаження, але не єдиною. Зусилля на розрив залежить й від марки сталі, й від виду термічної обробки. Проте, за розміром СД ділиться на 9 груп.
Групи |
Діаметр дроту |
1 |
< 0,1 мм |
2 |
0,1 – 0,2 мм |
3 |
0,2 – 0,4 мм |
4 |
0,4 – 0,8 мм |
5 |
0,8 – 1,6 мм |
6 |
1,6 – 4,0 мм |
7 |
4,0 – 6,0 мм |
8 |
6,0 – 8,0 мм |
9 |
> 8 мм |
За ступенем точності розмірів діаметру СД умовно поділяють на дріт нормальної та підвищеної точності. При контролі якості перевіряється діаметр й овальність.
Діаметр дроту |
Допустимі відхилення |
|
для СД нормальної точності |
для СД підвищеної точності |
|
3,5-6,0 мм |
0,16 мм |
0,08 мм |
6,5-10,0 мм |
0,20 мм |
0,10 мм |
На етапі кінцевої обробки металевий дріт може піддаватися термічній обробці, а може і не піддаватися. Тому за ГОСТ 2333 він класифікується як термооброблений та термічно необроблений.
Термічна обробка проводиться для зняття наклепу (внутрішніх напружень) металу, а також дозволяє поліпшити параметри в'язкості, пластичності або міцності.
Технології термообробки:
Термічно необроблений сталевий дріт представлено наступними видами:
Відповідно до способу кінцевої обробки, сталевий дріт підрозділяється на два види – з покриттям поверхні захисним шаром і без покриття.
Дріт без покриття піддається термообробці або поставляється необробленим. Деякі види такої продукції додатково проходять полірування або травлення.
Щоб збільшити експлуатаційний термін СД, уберегти від агресивного впливу навколишнього середовища і від пошкоджень, його покривають тонким захисним шаром. Шар може бути, як металевий, так і неметалевий.
Застосовується кілька технологій нанесення захисного металевого шару на сталевий дріт:
В результаті різних способів обробки поверхні виділяють кілька видів сталевого дроту:
Згідно ГОСТ 2333 відповідно до цільового призначення сталевий дріт класифікують по 34 позиціях. Але найбільш затребуваними є наступні дроти:
Види дроту
В наші дні практично не залишилося сфери людської діяльності й промислової галузі, де в більшій чи меншій мірі не застосовувався б сталевий дріт. Він потрібен в будівництві та в поліграфії, в енергетиці та суднобудуванні, в сільському господарстві та в переробній галузі, у важкому та легкому машинобудуванні. Навіть в ювелірній справі популярні вироби з дроту, виготовленого з медичної сталі. Відповідно під різноманітні споживчі запити розроблено і випускається безліч видів СД.
Продукція спеціалізованого призначення. «Колючку» застосовують для облаштування огорож промислових і приватних об'єктів.
Види колючого дроту:
Цинковий захисний шар, який забезпечує захист сталевого дроту від впливу навколишнього середовища і збільшує її термін експлуатації, наноситься гальванічним способом або методом гарячого цинкування (зануренням в розплав цинку з додатковими включеннями).
Сфера застосування оцинкованого дроту – виготовлення металовиробів, прокладання кабельних мереж, армування проводів електропередач, пристроїв заземлення, виготовлення «колючки» і армуючої сітки, пружин, тросів, рабиці і так далі.
Дріт в'язальний, він же є дротом загального призначення, виробляється з недорогих видів низьковуглецевої сталі методом волочіння. Його виготовляють у типорозмірах діаметрів перетину від 1 мм до 6 мм, виключаючи 5 мм.
Щоб в’язальний дріт став пластичним й податливим, його піддають відпалу, в результаті чого в залежності від способу відпалу отримують світлий (відпал з доступом кисню) або темний дріт (окиснений). Для поліпшення експлуатаційних характеристик відпалений дріт оцинковують або покривають антикорозійним полімерним складом.
Дріт знаходить широке застосування в будівництві для обв'язки арматури в залізобетонних конструкціях або фундаментах, для обв'язки упаковок промислових виробів, рулонів сітки. На залізниці та в логістиці його використовують як обв'язувальний і пакувальний матеріал, наприклад, для скручування люків і дверей товарних вагонів, фіксації тари.
Виробництво нержавіючого дроту регламентується ГОСТ 18143. Відповідно до цього стандарту дану металопродукцію визначають, як холоднотягнуту та термооброблену і класифікують:
З огляду на те, що нержавіючий дріт користується попитом у всіх сферах промисловості, випускається кілька його видів:
Марки сталі, застосовувані для виготовлення сталевого дроту
Такі марки відрізняються незначним вмістом легуючих домішок (марганець – не більше 1%, кремній – не більше 0,8%) і відносяться до добре зварюваних матеріалів. При цьому вони характеризуються високою пластичністю, невисокою міцністю (тимчасовий опір на розрив 320-450 МПа) і невисокою твердістю (22-23 одиниці за шкалою Роквелла).
Марки низьковуглецевої сталі для виробництва дроту:
Такі марки відрізняються незначним вмістом домішок й легуючих добавок. Характеризуються міцністю і пружністю внутрішнього шару, хорошою оброблюваністю і довговічністю.
Для виробництва дроту найчастіше використовуються наступні середньо- і високовуглецеві марки сталі:
Легована сталь виходить шляхом додавання в розплавлений метал модифікуючих компонентів, з метою отримання або посилення тих чи інших фізичних, механічних, технологічних характеристик. Часто використовувані легуючі добавки: алюміній, нікель, кремній, мідь, титан, марганець, молібден, хром, ванадій, цирконій, вольфрам і т.д.
Марки легованих сталей для виготовлення дроту:
Високолегованою сталь називається в тому випадку, коли зміст легуючих елементів складає від 10 до 50%. Вони створюються під певні екстримальні умови експлуатації. Дріт з корозійностійких сплавів потрібен в умовах підвищеної та постійної вологості, кислотно-лужних середовищах, а жаростійкий і жароміцний дріт використовується у високотемпературних процесах.
Для нагрівальних елементів, резисторів та електричних апаратів використовуються дроти із сплавів 12х13, 08Х18Н10Т, 15Х25Т, 10Х23Н18, 08Х20Н14C2, 1Х12МВСФБР, 06Х16Н15М2Г2ТФР-ВД, 12Х12М1БФР-Ш. Для виготовлення зварювального дроту застосовують високолеговану сталь марок Св-12X13, Св-12Х11НМФ, Св-10Х 17Т.
Застосування дроту
Дротова продукція масово затребувана в самих різних секторах і галузях сучасної промисловості. Вона практично незамінна в сільському господарстві та в інжинірингу.
Раз й назавжди встановленої межі між канатом і тросом не існує, але прийнято вважати, що троси відрізняються від канатів тим, що зроблені з оцинкованого дроту для роботи в жорстких експлуатаційних умовах і з більшим навантаженням. Без цих виробів неможлива робота вантажопідіймальних механізмів у важкій та легкій промисловості, в будівництві, логістиці та в багатьох інших галузях економіці.
Сталеві канати та троси випускаються:
Також існують канати блискавкозахисту й призначені для екскаваторів, підвісних доріг, підйомників доменних печей, вагоноперекидачів та інших виробничих машин й агрегатів. І всі вони зі сталевого дроту. А діаметри виготовляємих промисловістю канатів можуть бути самі різні: від 1 мм блискавкозахисного тросу до 58,5 мм канатів суднових підйомних пристроїв.
Слухаючи симфонічний оркестр, навряд чи кому приходить в голову, що звуки скрипки й віолончелі, контрабаса й фортепіано починаються в металургійних цехах. Але це саме так.
Струни для музичних інструментів виготовляються з вуглецевих сталей (частка вуглецю 0,8-1,05%) відповідно до ГОСТ 15598. В залежності від пружності струн, вони діляться на два класи – нормальний і підвищений. Обшивка струн може бути круглою, плоскою, напівкруглою.
Загородження промислових і комерційних об'єктів облаштовуються з металевої сітки. Види сіток, їх параметри і технічні характеристики регламентуються ГОСТ 2715.
За способом виготовлення дротяні сітки розрізняються плетені, кручені, щілині, зварені, збірні. А виготовляють їх з низьковуглецевої сталі, термічно обробленої, світлого або чорного відпалу. Для збільшення терміну експлуатації сітка може піддаватися оцинкуванню, лудінню.
Автомобілі та велосипеди, величезні вентилятори і кулери, скейти і швейні машинки, словом, практично будь-який механізм, що здійснює поступально-обертальні рухи, не працював би без підшипників. А виготовляють їх з вуглецевої хромованої сталі марки ШХ15 або ШХ15СГ.
Ролики для підшипників допомагають вузлам та системам механізмів витримувати навантаження і підрозділяються на:
Будівництво – одна з головних сфер діяльності, де затребувана сталевий дріт. Для фіксації арматури використовують в'язальний дріт (ГОСТ 3282), що пройшов термообробку і загартування, бо вона міцна, гнучка, не ламається при вигинах.
Якщо порівнювати арматурні каркаси, з'єднані зварюванням або дротом, то в другому випадку вони більш надійні, так як є більш рухливими й еластичними. Ця якість особливо важлива для фундаментів при промерзанні ґрунту та спученні ґрунтів. Обв'язка з дроту запобігає деформації фундаментів.
Для електродугового зварювання в якості присадного матеріалу, поряд з електродами та прутками, використовують зварювальний дріт. Вибір його діаметру та хімічного складу залежить від металу та товщини оброблюваного виробу.
Для отримання надійного з'єднання елементів конструкції з високим ступенем передбачуваного навантаження для зварювання використовують легований дріт з марок сталі Св-10Г2, Св-08ГС, Св-08Г2С. А низьколеговані марки зварюються з використанням низьколегованого й хромоутримуючого дроту.
Підводячи підсумок
Сталевий дріт був, є та буде одним з найважливіших продуктів металургійної промисловості, затребуваним, як у промисловій сфері, так і у приватному використанні.
ТОВ «Метінвест-СМЦ» реалізує широкий сортамент сталевого дроту. У нас є можливість купити дріт сталевий холоднотягнутий з низьковуглецевої сталі для армування залізобетонних конструкцій – ВР-1 діаметром 2.2, 3, 3.2, 4 та 5 мм й дріт сталевий низьковуглецевий загального призначення діаметром 1, 2 і 3 мм за вигідними цінами, постійним клієнтам – знижки.