Штаба сталева: сортамент, особливості виробництва та використання

Штабовий прокат з чорних та кольорових металів та сплавів міцно закріпився у багатьох сферах промисловості, від будівництва до спеціального машинобудування та електротехніки. Залежно від геометричних розмірів, матеріалу та стану постачання змінюється не тільки вага штаби металевої, але і її властивості та область використання. При цьому слід зазначити, що у вітчизняній виробничій практиці штабою може називатися продукція, яка принципово відрізняється за способом виготовлення та кінцевими характеристиками. 

Штаба сталева: ДСТУ та специфіка термінології 

Для початку відкриємо чинний національний стандарт ДСТУ 2924, який встановлює ключові терміни та визначення в галузі прокатного виробництва. У ньому слід звернути увагу на такі позначення: 

1. "Штабовий прокат, штаба - прокат прямокутного поперечного перерізу завтовшки від 4 до 60 мм, завширшки від 11 до 200 мм, з катаними крайками"; 
2. «Широкоштабовий прокат - прокат завтовшки від 6 до 60 мм, завширшки від 200 до 1050 мм з катаною крайкою»; 
3. «Гарячекатана стрічка – прокат гарячекатаний прямокутного поперечного перерізу, що одержується гарячим прокатуванням або поздовжнім різанням гарячекатаної листової рулонної сталі»; 
4. «Холоднокатана стрічка – прокат холоднокатаний, в тому числі одержуваний розпусканням рулонів, штаби». 

Описи представлених продуктів дуже близькі (у першого та другого взагалі сортамент перетинається). Саме тому всі ці вироби називають «штабою», причому не тільки в побуті, а й у професійному металургійному середовищі. При цьому перший термін належить до сортового прокату, а всі інші – до листового. Тобто вони відносяться до зовсім різних груп металопродукції, для їхнього виготовлення використовуються агрегати, конструкція і принцип роботи яких відрізняються. 

Ситуація погіршується ще й тим, що в Україні з 2002 року також існує інший нормативний документ, який регулює назви сталевих виробів – гармонізований європейський стандарт ДСТУ EN 10079. У ньому, в розділі 5.2.1 «Гарячекатані плоскі вироби без покриття», у підрозділі «Лист та штаба», який визначає терміни тонко- та товстолистового прокату, наводиться: «Штаба – гарячекатаний плоский виріб, який безпосередньо після заключного проходу прокатування, або після травлення або тривалого відпалювання, змотаний в рулон». 

При цьому така штаба металева розміри може мати різні, через що стандарт розрізняє: 

• Широку штабу (шириною 600 мм і більше); 

• Різану широку штабу (прокат шириною 600 мм і більше, різаний до 600 мм перед постачанням); 

• Вузьку штабу (прокат шириною до 600 мм). 

Розділ 5.2.2, який поширюється на холоднокатані плоскі вироби без покриття, також містить термін «штаба»: «Штаба (штрипс) – холоднокатаний плоский виріб, який безпосередньо після остаточного прокатування, або після травлення або тривалого відпалювання, змотаний в рулон». У разі холоднокатаного виконання сортамент штабової сталі за ДСТУ розділяють також на широку, різану та вузьку модифікації. 

А ось у частині ДСТУ EN 10079, яка відповідає за довгомірний прокат, жодної «штаби» взагалі немає. Замість неї наведено позначення гарячекатаних плоских прутків (прутки прямокутного перерізу, прокатані з чотирьох сторін, товщиною 5 мм та більше, та шириною не більше ніж 150 мм). 

В оригіналах європейських стандартів особливої ​​плутанини в цих термінах немає, оскільки сортові профілі у вигляді штаби там називають "flat bars" або "flats", а листовий штабовий металопрокат у рулонах - "strip": широка штаба - wide strip, вузька штаба - narrow strip тощо. У нас же, зважаючи на одночасне існування двох стандартів з різними (у тому числі такими, що перетинаються) номенклатурами металовиробів, всі вони змішалися в одну купу. Визначити конкретний штабовий виріб, про який йдеться в замовленні, можливо тільки після з'ясування стандарту на допуски та розміри, за яким він постачається. 

Виробництво штаби металевої 

Для виготовлення сортового штабового прокату (плоских прутків) використовують дрібно-, середньо- та великосортові стани гарячої прокатки. Заготовка квадратного або прямокутного перерізу після нагрівання в печах надходить у прокатні кліті, де послідовно деформується валками з різним калібруванням. Гаряча прокатка виконується до того моменту, поки метал не набуде необхідної форми перетину. Потім виріб розрізають на мірні довжини, піддають охолодженню, після чого виконується остаточне приймання, упаковка та маркування. Температури нагріву, параметри деформації та охолодження вибираються в залежності від матеріалу й того комплексу властивостей, що потрібно досягти в кінцевому виробі. 

Штаба гарячекатана в рулонах виготовляється з заготовки прямокутного перерізу (сляба) на товсто- та тонколистових прокатних станах, оснащених моталками. Стани можуть бути безперервними, напівбезперервними чи реверсивними; робочі валки у прокатних клітях мають гладку бочку без калібрів. Напівфабрикат нагрівається в печі та проходить етап гарячого деформування до моменту отримання необхідного перерізу. Умови прокатування та охолодження штаби повинні забезпечити властивості відповідно до вимог стандартів та замовлення. При цьому можуть бути використані різні види термічної обробки в потоці прокатного стану (нормалізуюча прокатка, термомеханічна прокатка, контрольована прокатка тощо). На завершальній стадії виготовлення штабовий прокат змотується в рулони на барабанних моталках. Після змотування рулонна сталь може передаватися на інші ділянки для приймання або подальшої обробки, наприклад: 

• Травлення – видалення окалини та поверхневих забруднень шляхом занурення у розчини кислот; 

• Поздовжнього різання на вузьку штабу/ смугу/ стрічку. 

Для отримання холоднокатаного рулонного прокату необхідно використовувати стани холодної прокатки. У цьому випадку напівфабрикатом є гарячекатаний травлений рулон, який без нагріву деформується в робочих клітях для отримання штаби меншого поперечного перерізу, з точнішими допусками та кращою якістю поверхні. Після прокатки штаба також змотується в рулон. Під час холодної обробки тиском матеріал поверхневого шару зміцнюється, виріб набуває неоднакову за перерізом структуру. Тому його після прокатування піддають термічній обробці в ковпакових печах або в агрегатах безперервного відпалу, а потім виконують кінцеву обробку (дресирування, обрізання кромки), механічні випробування, пакування тощо. Готову штабу також можуть розпускати на більш вузьку стрічку на агрегатах поздовжнього різання. 

Штаба металева: сортамент та використання 

Оскільки у вітчизняній практиці і сортовий прямокутний прокат у прутках, і листовий прокат у рулонах можуть називатися штабовим, то й сортамент штаба має дуже широкий. У цьому розділі ми торкнемося лише деяких стандартів, відповідно до вимог яких випускається штабова гарячекатана сталева продукція. 

Нормативний документ, що містить основні технічні вимоги, може поширюватися як на сортовий, так і на листовий прокат. Прикладом може бути ДСТУ EN 10025, який використовується для виготовлення сталевих виробів конструкційного призначення. Відповідно, і плоскі прутки, і штаба в рулонах виготовляються зі сталей S235JR, S275J0, S355JR, S355J2, S355N та інших марок, обумовлених цим стандартом. Розрізнити продукцію на етапі замовлення можна лише за вимогами до геометричних характеристик, яким має відповідати сталева штаба – ДСТУ на розміри та толеранси у сортового та листового варіантів виконання різні. Тому споживачам і виробникам штаби будь-якого з озвучених типів слід приділяти цьому особливу увагу, адже плоскі прутки та штаба в рулонах часто мають зовсім різні сфери використання. Розглянемо цю ситуацію у прив'язці до вже згаданого ДСТУ EN 10025 та стандартів, на які він посилається. 

ДСТУ EN 10058 обумовлює розміри та граничні відхилення для штабових прутків (сортового прокату) загального призначення з вуглецевих та легованих сталей, у тому числі нержавіючих. Виняток становлять пружинні марки, для котрих існує окремий нормативний документ. Відповідно до вказаного ДСТУ штаба сталева може виготовлятись у ширинах від 10 до 150 мм, у товщинах 5–80 мм. Деякі співвідношення розмірів та маси погонного метру готових виробів представлені у таблиці нижче. При визначенні номінальної маси використовується значення щільності 7,85 г/см3. 

Приклади співвідношення номінальних розмірів та маси  
гарячекатаних плоских прутків за ДСТУ EN 10058 

Також у ДСТУ EN 10058 зазначені граничні відхилення за шириною, товщиною та довжиною прутків, допустима кривизна та різниця у розмірах сторін. За погодженням між виробником та споживачем штабові прутки можуть постачатися у виробничій довжині (М), фіксованій довжині (F) або точній довжині (Е). Залежно від обраної опції, змінюються допуски на цей геометричний параметр. 

Основні сфери застосування сортового штабового прокату: 

• Будівництво – виготовлення металоконструкцій, декоративних елементів арок та колон, гнуті профілі; 
• Машинобудування – ресори для транспорту, елементи корпусів, кузовів та шасі; 
• Виготовлення різального інструменту та промислового оснащення. 

Штаба гарячекатана в рулонах (листовий прокат), яка виготовляється на безперервних станах з нелегованої та легованої сталі, постачається відповідно до вимог ДСТУ EN 10051. Даний нормативний документ поширюється на широку штабу (ширина не менше 600 мм та не більше 2200 мм), штабу, різану поздовжньо з широкої штаби (ширина менше 600 мм) та лист товщиною не більше 25 мм, який був поперечно порізаний з широкої штаби. 

Відповідно до стандарту, за погодженням заводу-виробника та споживача, допускається постачання рулонів з необрізаною (заводською) крайкою або з обрізанням крайки (стан GK). ДСТУ EN 10051 обумовлює допустимі граничні відхилення на: 

• Товщину прокату (залежно від рівня міцності сталі використовуються різні таблиці допусків); 

• Ширину прокату (окремо обумовлюються вимоги для штаби без обрізки крайки та з обрізаною крайкою); 

• Довжину, площинність, прямолінійність сторін, прямокутність (у разі постачання в різаних листах; на рулонну сталь ці вимоги не поширюються). 

У разі постачання вузької гарячекатаної сталевої штаби шириною меншою за 600 мм, її геометричні параметри обумовлюються іншим нормативним документом – ДСТУ EN 10048. 

Гарячекатана штабова сталь в рулонах використовується для виготовлення: 

• Труб будівельного та загального призначення; 

• Труб великого діаметру для магістральних газо- та нафтопроводів; 

• Холоднокатаного прокату (шляхом перекату на станах холодної прокатки); 

• Корпусів машин та агрегатів, білої техніки, автомобільних компонентів; 

• Гнутих профілів будівельного та машинобудівного призначення (кутик, швелер, елементи обшивки вантажних вагонів та ін.); 

• Будівельних металоконструкцій, елементів дорожньої інфраструктури (відбійники, огородження, стовпи). 

Як випливає з вищеописаної інформації, штабовий сортовий прокат та штаба в рулонах мають різний набір геометричних характеристик і, відповідно, відрізняються у частині сфер подальшого застосування. Тому під час пошуку необхідного вам продукту слід враховувати умови його подальшої переробки та експлуатації. У разі будь-яких ускладнень у виборі ви завжди можете звернутися до фахівців Метінвест-СМЦ за телефоном 0800-30-30-70 або через форму зворотного зв'язку на офіційному сайті компанії. Придбати цей вид металопродукції також можна у нас – підприємства Групи Метінвест виробляють і сортовий штабовий прокат у прутках, і широкоштабовий рулонний прокат, і поздовжньо різану штабу в рулонах.