Катанка и проволока — одни из самых востребованных продуктов металлургии, широко используемых в промышленности, строительстве и быту. Их производят из стали, титана и алюминия, из цинка, никеля или же из их сплавов. Однако, несмотря на внешнюю схожесть, эти материалы отличаются технологией производства, физико-механическими свойствами и сферами применения.
Производство катанки
Катанку принято считать полуфабрикатом, однако это далеко не так. Данный вид металлопроката широко применяется и самостоятельно: стальная катанка используется в качестве крепления при перевозке крупногабаритных грузов по железной дороге; ей скрепляют несущие элементы конструкций; применяется катанка также для армирования железобетонных изделий и упрочнения кирпичной кладки, производства громоотводов и изготовлении тросов для вантовых мостов.
Однако, основное предназначение катанки – роль промежуточного элемента при производстве различных металлических изделий: гвоздей, электродов, намотки, пружин и проволоки.
Этапы производства катанки:
1. Выплавка сталиИсходным сырьем выступает углеродистая или низколегированная сталь. В зависимости от требуемых характеристик конечного продукта, в состав добавляют марганец, кремний или другие элементы.
2. Непрерывное литье
Расплавленная сталь разливается в машинах непрерывного литья, где формируются заготовки (слябы или блюмы).
3. Горячая прокатка
Заготовки нагревают до 1100–1200°C и пропускают через прокатный стан, где они последовательно обжимаются валками до достижения диаметра 5–14 мм.
4. Охлаждение и сматывание
Готовую катанку охлаждают на воздухе или с помощью воды, после чего сматывают в бухты весом до 2 тонн. Охлаждение может быть естественным и ускоренным (в зависимости от типа охлаждения изделию присваивается маркировка ВО или УО). Первый тип охлаждения позволит сделать катанку более мягкой и пластичной, а второй — более жесткой и упругой. Помимо этого, ускорить охлаждение катанки могут как вентиляторные установки, так и потоки воды (в зависимости от типа ускоренного охлаждения готовому изделию присваивается маркировка УО1 или УО2).
Ключевые особенности катанки:
- Поверхность имеет окалину — следствие высокотемпературной прокатки;
- Неоднородная структура из-за быстрого охлаждения;
- Высокая пластичность, но низкая прочность на разрыв.
Производство проволоки
Проволока — изделие, представляющее из себя нить или шнур из металла, изготовленная путем протягивания катанки через специальное устройство – волоку (деталь волочильных станов). Производство проволоки регламентируется ГОСТами 6727-80 и 9389-75. Согласно стандартам, ее диаметр варьируется от 0,16 мм до 10 мм, а для защиты от коррозии применяют оцинкование 1-2-го класса.
Основные этапы:
1. Удаление окалины.Катанку очищают от окислов механическим способом (дробеструйная обработка) или химическим травлением в кислоте.
2. Волочение.
Заготовку протягивают через последовательность волок (фильер) с уменьшающимся диаметром. Это увеличивает прочность за счет наклепа, но снижает пластичность.
3. Термическая обработка.
Для снятия внутренних напряжений проволоку отжигают при температуре 500–700°C. В результате она становится мягче и устойчивее к излому.
4. Покрытие.
В зависимости от назначения проволоку оцинковывают, покрывают медью, полимерами или лаками.
Виды проволоки по способу обработки:
- Светлая — без покрытия, используется для изготовления сеток, гвоздей;
- Оцинкованная — устойчива к коррозии, применяется в тросах, ограждениях;
- Пружинная — подвергается закалке, подходит для производства рессор, пружин.
Применение катанки и проволоки
Катанка
- Строительство: армирование железобетонных конструкций, производство сварных сеток;
- Автомобильная промышленность: компоненты подвески, элементы каркасов.
Проволока
- Грузоподъемные системы: стальные канаты, тросы для кранов и подъемников;
- Связь и энергетика: медная и алюминиевая проволока в кабелях, проводке;
- Крепежные элементы: основа для изготовления гвоздей, саморезов, болтов;
- Электроды: низкоуглеродистая проволока используется в сварочных работах;
- Быт и сельское хозяйство: колючая проволока для ограждений, сетки-рабицы, арматура для теплиц;
- Машиностроение: пружины, шплинты, уплотнительные элементы;
- Медицина: хирургические нити, брекет-системы из никель-титановой проволоки.
Сравнение катанки и проволоки по основным параметрам производства и применения
Катанка и проволока — взаимосвязанные продукты, играющие критическую роль в современной промышленности. Катанка, как первичный полуфабрикат, обеспечивает сырьевую базу, а проволока, благодаря многоступенчатой обработке, расширяет спектр применения металла — от укрепления бетона до создания высокоточных медицинских инструментов. Развитие технологий волочения и покрытий продолжает открывать новые возможности для этих материалов, делая их незаменимыми в условиях растущих требований к прочности, гибкости и коррозионной стойкости.