Будівельний прокат за європейськими стандартами: виробництво, застосування, переваги

Автор статті: Владислав Горбатенко, менеджер по розвітку нових продуктів ТОВ «МЕТІНВЕСТ ХОЛДИНГ», кандидат технічних наук

• Конструкційний прокат за EN 10025/ ДСТУ EN 10025
• Високоміцний прокат будівельного призначення за євростандартом EN 10025: властивості й переваги
  • Прокат після гарту і відпуску
  • Продукція після термомеханічної прокатки
• Атмосферостійкий прокат будівельного призначення за європейським стандартом EN 10025-5: корисна іржа
• Купити високоміцний і атмосферостійкий конструкційний прокат за EN 10025/ ДСТУ EN 10025

Даною публікацією ми починаємо цикл статей, присвячених сталям конструкційного, машинобудівного і котельного призначення, які дуже популярні у Європі й на далеких ринках, але поки маловідомі в Україні. Таку продукцію підприємства Групи Метінвест серійно випускають і поставляють на експорт, а на складах ТОВ «Метінвест-СМЦ» вона практично не представлена бо на неї дуже низький попит на внутрішньому ринку.

Незважаючи на те, що в Україні деякі європейські стандарти гармонізовані та мають статус національних, а більшість з нижчеописаних сталей мають суттєву перевагу перед аналогами, виготовленими за ДСТУ і ГОСТ, локальні виробники металоконструкцій та інших сталевих виробів все ще вважають за краще використовувати прокат конструкційний з традиційних марок. Проте, українським споживачам «Метінвест-СМЦ»  всі ці різновиди металопрокату доступні – досить звернутися до наших менеджерів або зателефонувати до контакт-центру за телефоном 0800-30-30-70, щоб уточнити всі технічні моменти і деталі для розміщення замовлення.

У сьогоднішній статті ми розповімо про гарячекатану металопродукцію будівельного призначення.

Конструкційний прокат за EN 10025/ ДСТУ EN 10025

Із закордонних сталей будівельного призначення нашим споживачам металопрокату найкраще відомий будівельний прокат з таких нелегованих марок як S235JR, S235J0 і S355JR, який виготовляється відповідно до вимог європейського стандарту EN 10025-2 та його українського аналога ДСТУ EN 10025-2. Перші дві марки є близькими до сталі Ст3пс/сп, і «Метінвест-СМЦ» часто пропонує своїм клієнтам купити конструкційну сталь у вигляді гарячекатаного товстолистового, рулонного і сортового прокату, що має подвійну сертифікацію й за своїми характеристиками цілком відповідає як європейському стандарту, так і нормативним документам України та країн СНД.

Але стандарт EN 10025 має у своєму складі ще чотири частини, які містять масу інших різновидів сплавів для будівництва. І у деяких випадках в плані ефективності виробництва й експлуатаційних властивостей готових виробів вони можуть виявитися набагато цікавішими для заводів металоконструкцій та інших переробників. Серед таких матеріалів на особливу увагу заслуговують:

• S460QL, S500Q, S500QL, S690QL, S690QL1, S890Q та будівельна сталь інших марок після гарту і відпуску, виготовлена ​​відповідно до норм та вимог EN 10025-6/ ДСТУ EN 10025-6;
• S235J0W, S355J0W, S355J2W та прокат з інших сталей з підвищеною стійкістю проти атмосферної корозії, які відповідають вимогам EN 10025-5/ ДСТУ EN 10025-5 і є аналогами всім відомих атмосферостійких сталей, що випускаються під брендом «COR-TEN» (у нашій літературі часто зустрічаються назви «кортенівська сталь», «кортен», «кортенівські сталі», що фактично є похідними від цієї абревіатури торгової марки компанії US Steel);
• S420M, S420ML, S460M, S460ML, S500M, S500ML та інші сталі після термомеханічної прокатки, які випускаються відповідно до EN 10025-4 (актуальна редакція ДСТУ EN 10025-4 також обумовлює вимоги до таких сталей, крім марок класу S500);
• S460N, S460NL, S420N, S420NL та інші сталі після нормалізуючої прокатки або нормалізації, вироблені згідно EN 10025-3/ ДСТУ EN 10025-3.

Всі частини стандарту EN 10025 гармонізовані в Україні ще у 2007 році, а всі перераховані вище марки виробляються в Україні та давно внесені до державних будівельних норм (зокрема, ДБН В.2.6-198:2014 «Сталеві конструкції. Норми проектування»). Однак вони як і раніше мають дуже обмежене використання у нас в країні.

Високоміцний прокат будівельного призначення за євростандартом EN 10025: властивості й переваги

Не секрет, що основним матеріалом у виробництві вітчизняних металоконструкцій поки ще залишаються вуглецеві та низьколеговані сталі у гарячекатаному виконанні. Однак проектні рішення з них є занадто металомісткими та вимагають значних витрат як на етапі виробництва, так і на етапі обслуговування при подальшій експлуатації. У європейській практиці вже давно знайшли застосування високоміцні конструкційні сталі з межею плинності 420 МПа і більше. Завдяки використанню такого металопрокату можливо:

• знизити загальну металомісткість готових конструкцій до 40-50% у порівнянні з виробами зі сталей S235JR/ Ст3 і 09Г2С;
• підвищити конкурентоспроможність даних рішень щодо проектів із застосуванням традиційних сплавів.

Найбільш популярними продуктами цього сегмента є сталі після гарту і відпуску (Q&T – Quenching and Tempering) і вироби після термомеханічної прокатки (TMCP – Thermo-Mechanical Control Process).

Підприємства Групи Метінвест є сертифікованими постачальниками даної продукції на внутрішній та європейський ринки. Зокрема, комбінат Азовсталь випускає листову сталь після термомеханічної прокатки та у стані «гарт з відпуском», а ММК ім. Ілліча – рулонний і товстолистовий прокат після термомеханічної прокатки.

Порівняння процесів термомеханічної прокатки і гарту з відпуском

Примітка: * В залежності від хімічного складу, характеру термічної обробки та форми перетину кожен з видів високоміцного прокату має свої особливості й переваги, які обумовлюють їх подальше застосування.

Прокат після гарту і відпуску

Для підвищення міцних показників металу виконується гарт сталей з відпуском. Залежно від складу матеріалу тимчасовий опір може вирости до 2500 МПа, а твердість – аж 650 HBW. Загартування включає в себе наступні етапи:

• нагрів до температури вище фазових перетворень (вона залежить від конкретної марки сталі);
• витримку при цій температурі протягом часу, необхідного для повного завершення процесів структурного і фазового перетворення (тривалість витримки залежить від хімічного складу сталі, а також від габаритів виробу);
• подальше швидке охолодження у воді, маслі, солях і ін. (в залежності від матеріалу, що загартовується).

Для зняття внутрішніх напружень і отримання необхідного комплексу механічних характеристик після гарту прокат піддається відпуску, температура якого регулюється у діапазоні від 180 до 650°С.

Конструкційна сталь після гарту з відпуском, яку поставляють відповідно до EN 10025-6/ ДСТУ EN 10025-6, маркується в залежності від мінімального допустимого значення межі плинності та температури випробувань на ударний вигин.

Отримані в результаті такої термічної обробки механічні властивості й структура сталі значно розширюють їх виробничий потенціал та дозволяють використовувати їх не тільки у будівельній сфері, а й у важкому машинобудуванні, гірничовидобувній галузі, вантажному автомобілебудуванні.

Механічні властивості сталей відповідно до EN 10025-6/ ДСТУ EN 10025-6  (у товщинах від 3 до 50 мм включно)

ТОВ «Метінвест-СМЦ» – найбільший та ексклюзивний постачальник металу. Тільки у нас представлений будівельний металопрокат після гарту з відпуском, виготовлений в Україні на потужностях комбінату «Азовсталь» у повній відповідності до європейського стандарту. Товстолистовий стан 3600 серійно виготовляє плоский прокат по EN 10025-6 у товщині від 8 до 100 мм, шириною від 1500 до 3200 мм. В даний час найпопулярнішими марками з цього сегмента у нашій продуктовій лінійці є S690QL і S690QL1. МК Азовсталь має сертифікат відповідності системи заводського виробничого контролю вимогам європейських директив з можливістю СЕ-маркування прокату, що випускається відповідно до вимог всіх частин стандарту EN 10025.

Продукція після термомеханічної прокатки

На відміну від традиційних для України технологій прокатки, ТМСР-процес забезпечує отримання особливої ​​дрібнозернистої структури сплаву, що гарантує високу міцність і формівність кінцевого виробу. Це досягається шляхом мікролегування сталі, застосуванням спеціальних режимів прокатки та контрольованого процесу охолодження. У термомеханічно зміцненої сталі вуглецевий еквівалент значно нижче, ніж у традиційних марок, і це забезпечує відмінну зварюваність. Таким чином, високі міцнісні параметри, хороша зварюваність і стійкість до втомного руйнування, дозволяють ТМСР-прокат необмежено застосовувати у металоконструкціях, розрахованих на експлуатацію в умовах критично низьких температур (аж до -50°C) з гарантованими значеннями ударної в'язкості, наприклад, для виготовлення несучих елементів мостів і естакад, а також колон, ферм і перекриттів споруд різного призначення.

Застосування високоміцних сталей після термомеханічної прокатки дозволяє використовувати колони і ферми з меншою товщиною стінки та полиць при ідентичних показниках міцності на стиск і вигин. В результаті значно зменшується металомісткість будівельних конструкцій і знижуються обсяги зварювальних робіт, а на додаток до цього виключається або значно скорочується стадія попереднього підігріву металу перед зварюванням. Світовий досвід використання ТМСР-сталей в висотному комерційному будівництві та мостобудуванні показує можливість економії металопрокату на рівні 20-30% і значного скорочення термінів зведення.

Сталі після термомеханічної прокатки, що поставляються відповідно до EN 10025-4/ ДСТУ EN 10025-4, також маркуються, виходячи з мінімального допустимого значення межі плинності та температури випробувань на ударний вигин.

Крім будівельної галузі, прокат, виготовлений за даним євростандартом, знайшов широке застосування при створенні несучих елементів офшорних нафтових і газових платформ й морських бурових установок, у виробництві щогл вітрогенераторів, в аграрному і важкому машинобудуванні.

Механічні властивості сталей відповідно до EN 10025-4

(у товщинах до 16 мм включно)

Українські підприємства Групи Метінвест випускають різноманітний розмірний та марковий ряд термомеханічно зміцненого товстолистового і рулонного прокату різного призначення, й в тому числі відповідно до вимог EN 10025-4/ ДСТУ EN 10025-4. Як і у випадку з плоскими виробами після гарту і відпуску, дана продукція має відповідну європейську сертифікацію з можливістю нанесення СЕ маркування.

Наявний сортамент ТМСР прокату по EN 10025-4, що випускається на українських активах Групи Метінвест

* Розмірний і марковий сортамент підлягають узгодженню при розміщенні замовлення

Атмосферостійкий прокат будівельного призначення за європейським стандартом EN 10025-5: корисна іржа

Чорні метали та сплави, які не належать до неіржавіючих, схильні до іржавіння під впливом кисню, що міститься в атмосферному повітрі. При цьому на їх поверхні утворюється шар продуктів корозії, що складаються з оксидів заліза. Іржа таких некорозійностійких матеріалів досить пухка і пориста, що дозволяє кисню проникати в більш глибокі шари матеріалу, забезпечуючи їх подальше іржавіння і руйнування металоконструкції.

Покращені антикорозійні властивості сталі за EN 10025-5 обумовлені спеціальною технологією виробництва і хімічним складом, в якому присутні хром (Cr), мідь (Cu), кремній (Si) та фосфор (P). Завдяки синергетичній взаємодії елементів при спеціальній системі легування на поверхні виробу утворюється патина. Фактично це оксидна плівка, що має високу щільність і захищає внутрішні шари металу від впливу навколишнього середовища. Тому в готових металоконструкціях і виробах така конструкційна будівельна сталь не вимагає застосування заходів щодо забезпечення її додаткової корозійної стійкості й може не фарбуватися або покриватися бітумними мастиками, що значною мірою знижує трудовитрати на виробництво й експлуатацію.

Атмосферна стійкість прокату, виготовленого відповідно до EN 10025-5, в 4-8 разів вище, ніж у традиційних сталей. При цьому він легко піддається гарячому та холодному формуванню, ріжеться і зварюється будь-якими методами (газове, ручне, дугове під флюсом і т.д.).

Механічні властивості деяких сталей по EN 10025-6/ ДСТУ EN 10025-6  (у товщинах від 3 до 16 мм включно)

Марка сталі Мінімальна межа плинності ReH, МПа Тимчасовий опір Rm, МПа Мінімальне відносне подовження на поздовжніх зразках,% Мінімальне значення роботи удару KV на поздовжніх зразках, Дж, при температурі ° С

Використання атмосферостійкого прокату у цивільному і промисловому будівництві почалося в 60-х роках минулого століття. Це було обумовлено, з одного боку, його підвищеною стійкістю до ржавіння та старіння, а з іншого – економічними факторами, серед яких зниження металомісткості, скорочення витрат на виготовлення металоконструкцій з огляду на використання профілів підвищеної міцності у менших перетинах. Дана металопродукція широко застосовується:

• в мостобудуванні;
• при виготовленні підземних і наземних резервуарів;
• у дизайні фасадів будівель і споруд.

В останні десятиліття ці сталі також широко використовуються при виготовленні скульптур і арт-об'єктів, оформленні інтер'єру житлових і виробничих приміщень.

Українські комбінати Групи Метінвест випускають атмосферостійкий плоский прокат відповідноі до технічних вимог європейського стандарту EN 10025-5 та його гармонізованої версії ДСТУ EN 10025-5.

Наявний сортамент прокату з підвищеною стійкістю проти атмосферної корозії по EN 10025-5, що випускається на українських активах Групи Метінвест

* Розмірний і марковий сортамент підлягають узгодженню при розміщенні замовлення

Купити високоміцний і атмосферостійкий конструкційний прокат за EN 10025/ ДСТУ EN 10025

Як видно зі статті, сталева продукція за європейським стандартом EN 10025 і його українським аналогом ДСТУ EN 10025 вельми різноманітна й у порівнянні з традиційними для вітчизняної промисловості марками має низку переваг. При цьому на підприємствах Групи Метінвест в Україні давно налагоджено серійне виробництво високоміцного прокату і металовиробів з підвищеною стійкістю проти корозії, які широко використовуються при зведенні будівельних об'єктів по всьому світу. Тому, якщо вас зацікавила така конструкційна сталь й купити її ви хочете оптом і в роздріб, зв'яжіться з менеджерами «Метінвест-СМЦ»  за багатоканальним телефоном 0800-30-30-70 або надішліть заявку через форму на офіційному сайті компанії. Наші фахівці зв'яжуться з вами і проконсультують по будь-яких технічних та організаційних питаннях.