Описание и разновидности стальной проволоки

Стальная проволока считается одним из самых распространённых в промышленности металлических материалов. Она одновременно является базой для изготовления самых разнообразных предметов и в то же время может служить для самостоятельного использования. Существует множество разновидностей такой проволоки — о них и пойдёт речь в нашем обзоре.

В самом общем виде проволока представляет собой металлический гибкий пруток металла, как правило, цилиндрической формы. Она используется для того, чтобы выдерживать повышенные механические нагрузки, а также передавать теле- и аудиосигналы и электричество. Сталистая проволока бывает сплошной, многожильной, может иметь оплётку. В большинстве случаев выполняется с округлым поперечным сечением, чуть реже её изготавливают в квадратной, шестигранной, прямоугольной и некоторых других формах.

Сталистую проволоку относят к категории конструкционных изделий, она повсеместно применяется при выпуске металлокордной продукции, стальных канатов, металлизированных сетей, пружин, а также разнообразных нагревательных элементов электрических печей. Из проволоки изготавливаются метизы (гайки, болты и заклёпки) — в данном случае в основе производства лежит техника холодной высадки.

Главными потребителями стальной проволоки и товаров, изготавливаемых из неё, считаются такие сферы как металлообработка и машиностроение, товар приобретают для нужд строительной, химической, нефтехимической отраслей, чёрной, а также цветной металлургии. Самое широкое распространение получила проволока из низкоуглеродистого стального сплава, она представляет собой металлизированное длинномерное изделие с низким содержанием углерода. Благодаря таким техническим свойствам изделия получают повышенную прочность в сочетании с хорошей пластичностью.

Если на проволоку из стали общего назначения дополнительно наносят цинковый слой, то она приобретает стойкость к коррозии. Именно поэтому оцинкованную проволоку используют в условиях высокой влажности, при этом она сохраняет свои начальные физико-эксплуатационные характеристики на протяжении длительного времени. В соответствии с действующим ГОСТ 3282–74, стальная проволока, прошедшая обжиг, становится более мягкой.

Эта особенность позволяет использовать её для проведения армирующих работ, а также включать продукт в технологический процесс для вязки арматуры, упаковки возможных товаров и выпуска разнообразных деталей. Проволока самого общего назначения более востребована среди всех других типов проволоки.

Выпуск сталистой проволоки выполняют способом волочения катанки на специализированном оборудовании с дальнейшим обжигом в специальной печи либо без него.

Процесс протяжки и волочения с технической точки зрения не особенно сложен. В качестве рабочего сырья используют опрессованную катанку, все манипуляции производят на волочильных станках. В сравнении с работами по прокатке металла, эта операция имеет немало плюсов:

• автоматизированная работа станков обеспечивает повышенную производительность;
• Волочение позволяет получить продукцию идеально правильной формы с чистой и выровненной поверхностью — благодаря этому многократно снижается степень последующей обработки, а сама проволока приобретает улучшенные механические свойства.

В целом производство витой стальной проволоки включает в себя несколько шагов.

• На этом этапе выполняется травление, основной задачей является снятие поверхностного слоя металла и окалин, которые могут мешать волочению. Подготовка поверхности выполняется методом обезжиривания, шлифовки, полировки и механического вырезания отбракованных участков. Поскольку в окалинах могут присутствовать сложные химические соединения, катанка подвергается обработке кислотными растворами, нагретыми до 50 градусов. После этого заготовку промывают и подсушивают при нагреве до 75-100 градусов в особых сушильных камерах.
• На этой стадии происходит термообработка, цель которой в том, чтобы сделать металлическую заготовку более мягкой, освобождённой от внутренних напряжений. Для этого материал прогревают, некоторое время выдерживают и охлаждают. В результате значительно изменяются свойства сталей и облегчается ход волочения проволоки и её обжиг.
• Далее, при помощи молота стальные заготовки и расплющивают, и выравнивают. Таким способом можно зафиксировать металл на барабане волочильного станка, чтобы пропускать его через фильеру.
• На данном этапе выполняется непосредственно волочение. Для этого обработанное и плоское сырье вытягивают на станке с максимально возможной скоростью через сужающийся канал. В зависимости от количества протягиваемой проволоки, этот процесс может быть одно- и многониточным.
• На завершающем этапе выполняют обжиг — основная задача этих манипуляций заключается в минимизации напряжения после волочения металла. Сталь становится упругой, устойчивой на разрыв и жёсткой, при этом податливой к удлинению и скручиванию, улучшаются такие параметры как удельное сопротивление и вес 1 метра.

Различают две разновидности термообработки.

• Светлый обжиг — выполняется в печи, наполненной инертным газом. За счёт этого металл не подвергается окислению, на нём не образуется окалина. Готовые изделия приобретают светлый оттенок и весьма внушительную стоимость.
• Чёрный обжиг — в данном случае используется самая простая атмосфера, на поверхности готовых изделий формируется окалина, поэтому она приобретает тёмный цвет. Стоимость такой проволоки намного ниже, нежели светлой.

Учитывая, что стальной сплав относится к той категории металлов, которая быстро подвергается коррозии, то в производственный цикл часто включают оцинковку. Самая лучшая и высококачественная проволока выходит при применении техники горячего цинкования, поскольку в таком случае обеспечивается максимальное сцепление цинка непосредственно с проволокой.

Готовые изделия на выходе не боятся ржавчины и при этом имеют повышенный уровень защиты от столь неблагоприятных внешних факторов как действие ультрафиолетовых лучей, ветра и колебания температур. Помимо этого, оцинкованная сталистая проволока гораздо более пластична, нежели неоцинкованная, и этом более прочная. После этого происходит разрезание на части и маркировка продукции.

В соответствии с ГОСТ 3282–74 стальная проволока производится из стали по действующему стандарту No1050. Готовая проволока размером сечения от 0,5 до 6 мм, не прошедшая термообработку, на выходе должна выдерживать как минимум 4 сгиба без нарушения общей целостности и разрушения металлической структуры. На поверхности изделия, не покрытого цинком, технологические нормативы допускают присутствие небольших вмятин и царапин — при этом их глубина не должен быть больше 1/4 размера отклонения готовых изделий по диаметру. А вот присутствие всевозможных трещин, окалин и плёнок любых размеров категорически не допускается.

Оцинкованная проволока может иметь на поверхности небольшой белесый налет, а также блёстки — но лишь в том случае, когда они не ухудшают общего качества покрытия. Категорически запрещено продавать и задействовать в производственном процессе сталистую проволоку с участками без металлического покрытия и чёрными пятнами.

В зависимости от размера и формы сечения всю готовую продукцию условно подразделяют на несколько групп. К 1-ой относят наиболее тонкие, толщина которых не больше 0,1 мм. Продукцию, параметр сечения которой превышает 8 мм, относят к 9-ой группе. Все изделия, в соответствии с нормативами, изготавливаются в круглом, квадратном, а также многогранным или фасонном виде профиля.

Финишная обработка проволоки во многом обеспечивает необходимые механические и физико-химические параметры. Именно поэтому для придания максимальной прочности, проволоку дополнительно закаливают, обжигают и стабилизируют. Материал, не прошедший через эти манипуляции, имеет узкоограниченную сферу использования.

Стальная проволока бывает полированной, травленой, а также шлифованной либо вытянутой в результате предварительной обточки и обдирки. Допускается выпуск проволоки без какой-либо предварительной отделки. Покрытие бывает металлическим (омедненным, латунированным, оцинкованным либо алюминированным) или неметаллическим (полимерным или фосфатированным, в ПВХ-оболочке).

Изделия без какого-либо покрытия обычно обрабатывают при высоких температурах. Обработанную в термопечи продукцию производят в чёрном либо светлом оттенке, при этом её толщина может варьироваться от 0,16 до 10 мм.

Сталистую проволоку выполняют из:

• низкоуглеродистого сплава с долей углерода менее 0,25%, она нужна для армирования ЖБИ;
• из углеродистого сплава с долей углерода более 0,25, она идет на изготовление пружин, а также проводов и канатов.

Сталь может быть легированной или высоколегированной. Допускается производство из сплавов со специальными физико-химическими параметрами (жаропрочными, стойкими к коррозии и прецизионными).

В зависимости от области применения выделяют следующие группы стальной проволоки.

• Нержавеющая — производится из спецсплава с повышенными параметрами жаростойкости. Этот материал не подвержен появлению ржавчины и окислению, в основном используется при выпуске метизной продукции.
• Сварочная — выпускается с размером сечения от 0,5 до 8 мм, в основном используется при монтаже электродуговой сварки.
• Арматурная — как и следует из названия, такую проволоку широко используют для укрепления ЖБК всех типов. Они могут находиться без напряжения либо под повышенным давлением. За счёт присутствующих в сталистом материале сечений, обеспечивается максимальное сцепление с пористым бетонным основанием в процессе выполнения армирования.
• Пружинная — идёт в ход при выпуске пружин, которые выполняют способом холодной навивки, не подвергая дальнейшей термиообработке.
• Канатная — актуальна для изготовления морских, речных и прочих канатов. Оптимальна для плетения кабелей, нашла широкое применение в области их производства.
• Вязальная — изготавливается из низкоуглеродистой стали, отличается повышенной пластичностью и при этом прочностью. Повсеместно востребована в сельском хозяйстве и строительстве.

Сталистая имеет свою особую маркировку, которая включает набор букв и цифр. Так, стальная чёрная термообработанная проволока с сечением размером 0,86 мм обозначается так: проволока 0,86 — О — Ч — ГОСТ 3281–74. Необработанную в термопечи проволоку с размером сечения 1,6 мм 2-ой категории с оцинкованным покрытием 2-го класса маркируют: проволока 1,46— II — 2Ц — ГОСТ 3281–74.

Проволоку продают в катушках, при этом саму намотку выполняют без витков, выкладывая её в последовательные ряды – тем самым обеспечивается беспрепятственная размотка.

О том, как делают стальную проволоку и металлокорд, смотрите в следующем видео.