Jako osoba głęboko zaangażowana w branżę obróbki metali, nauczyłem się, że zrozumienie blacha Stal jest kluczowa dla każdego projektu. W tym artykule omówię różne rodzaje i specyfikacje blacha stalowa, wraz z teoretycznymi obliczeniami masy, które są niezbędne do precyzyjnego planowania projektu. Omawiając te koncepcje, chcę przekazać Ci wiedzę niezbędną do doboru odpowiednich materiałów i zapewnienia, że Twoje projekty będą zarówno wydajne, jak i efektywne. Zanurzmy się w szczegóły, aby pogłębić Twoje zrozumienie tego kluczowego elementu obróbki metali.

Do produkcji stosuje się wiele rodzajów stali. obróbka blachy i wiele odmian gatunków stali. Aby wskazać gatunek i specyfikację materiału metalowego, zazwyczaj wykonuje się na nim oznaczenia, a powszechnie stosowane metody znakowania obejmują kolorowanie, drukowanie i zawieszanie. Oznaczenia kodowane kolorami na materiałach metalowych służą do wskazania rodzaju stali i numeru stali i są malowane na końcu materiału lub na zewnątrz. Stal dostarczana w wiązkach powinna być malowana na powierzchni czołowej tego samego końca, natomiast kręgi są malowane na zewnątrz objętości. Szczegółowe metody oznaczania kolorami są szczegółowo opisane w odpowiednich normach i mogą być stosowane do identyfikacji materiałów stalowych według ich kodu koloru. Poniższa tabela przedstawia malowane oznaczenia kolorystyczne dla popularnych stali. 

Typ rury stalowej	Kolorowanki	Typ rury stalowej	Kolorowanki
05~15	Biały	Stal manganowa	Żółty + Niebieski
20~25	Brązowy + Zielony	Stal krzemowo-manganowa	Czerwony + Czarny
20~25	Brązowy + Zielony	Stal chromowana	Niebieski + Żółty
45~85	Biały + Brązowy	W12Cr4V4Mo	Jeden w kolorze brązowym + jeden w kolorze żółtym
15Mn~40Mn	Dwa w bieli	W18Cr4V	Jeden w kolorze brązowym + jeden w kolorze niebieskim
15Mn~40Mn	Dwa w kolorze biało-zielonym	W9Cr4V2	Dwa w brązie

W procesie produkcji blachy samo oznaczenie numeru stali nie wystarczy. Ponieważ stal używana w produkcji jest dostarczana przez huty zgodnie z określonymi specyfikacjami wymiarowymi, należy dokonać rozsądnego wyboru gatunku stali i jej specyfikacji, aby poprawić jakość produktu i wykorzystanie stali, a tym samym obniżyć koszty produkcji. 

Ponadto w przypadku wyrobów z blachy często konieczne jest przeprowadzenie obliczeń pod kątem ich teoretycznej jakości w kontekście produkcji, transportu, podnoszenia oraz kontroli kosztów produkcji. 

Rodzaje i specyfikacje stali na blachy stal

W zależności od rodzaju użytej stali i kształtu przekroju, stal do obróbki blach można podzielić na cztery główne kategorie: blachy, rury stalowe, kształtowniki i druty stalowe. Wymiary i specyfikacje dla każdej kategorii przedstawiają się następująco. 

●Płyty

Płyty to głównie blachy stalowe, płaskie blachy stalowe, wzorzyste blachy stalowe itp. Dostawa blach, specyfikacje ich rozmiarów i dopuszczalne odchylenia grubości powinny być zgodne z odpowiednimi normami krajowymi. Załącznik A zawiera specyfikacje rozmiarów blach stalowych i taśm stalowych, wzorzystych blach stalowych i innych materiałów metalowych oraz dopuszczalne odchylenia grubości. 

⒈Blacha stalowa. Specyfikacje blach stalowych są oznaczane w zależności od ich grubości, np. często 24 mm odnosi się do grubości blachy stalowej t = 24 mm. Blacha stalowa jest powszechnie stosowana do produkcji zbiorników ciśnieniowych, skrzyń, nadwozi i stalowych elementów konstrukcyjnych. Istnieją dwie główne kategorie blach stalowych: cienkie i grube, w zależności od ich grubości. 

Cienka blacha stalowa to blacha stalowa o grubości od 0,2 do 4 mm. Szerokość cienkiej blachy stalowej wynosi 500~1500 mm, a długość 1000~4000 mm, cienka blacha stalowa jest również dostępna w rolkach. Istnieją dwa rodzaje cienkich blach stalowych: cienkie blachy stalowe walcowane na gorąco i cienkie blachy stalowe walcowane na zimno. Powszechnie stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, elektrycznym, mechanicznym i innych gałęziach przemysłu do produkcji obudów, zbiorników na wodę, zbiorników paliwa, części tłoczonych itp. Niektóre cienkie blachy stalowe są używane po walcowaniu, trawieniu, ocynkowaniu, cynowaniu i kompozytowych cienkich blach stalowych z powłoką z tworzywa sztucznego na powierzchni. Te cienkie blachy stalowe są głównie używane jako części tłoczone lub elementy wymagające odporności na korozję, takie jak pojemniki, zlewy, rury wentylacyjne i faliste blachy dachowe. 

Gruba blacha stalowa to blacha stalowa o grubości 4 mm lub większej. Zazwyczaj blacha stalowa o grubości 4–25 mm nazywana jest blachą średnią, blacha stalowa o grubości 25–60 mm nazywana jest blachą grubą, a blacha stalowa o grubości powyżej 60 mm jest walcowana na specjalnej walcowni o bardzo dużej grubości i nazywana jest blachą stalową o bardzo dużej grubości. Szerokość grubej blachy stalowej wynosi 600–3000 mm, a długość 4000–12000 mm. 

Grube blachy stalowe dzielą się na blachy kotłowe, blachy do zbiorników ciśnieniowych, blachy okrętowe, blachy mostowe i blachy specjalne, zależnie od ich zastosowania. 

W procesie tłoczenia najczęściej stosuje się walcowane cienkie blachy stalowe o grubości poniżej 4 mm. Zgodnie z normą krajową GB/T708-2006, dokładność grubości blach stalowych można podzielić na cztery grupy: I (powierzchnia o specjalnym, zaawansowanym wykończeniu), II (powierzchnia o zaawansowanym wykończeniu), III (powierzchnia o wyższym wykończeniu), IV (powierzchnia o standardowym wykończeniu). Każda grupa może być podzielona na Z (największa głębokość tłoczenia), S (głęboka głębokość tłoczenia), P (zwykła głębokość tłoczenia) w zależności od poziomu głębokości tłoczenia. P (zwykła głębokość tłoczenia) ma trzy poziomy. W informacjach i rysunkach dotyczących procesu tłoczenia znajdują się specjalne postanowienia dotyczące reprezentacji materiałów, takie jak

Oznacza: blacha stalowa 08, rozmiar blachy 1,0 mm x 1000 mm x 1500 mm, standardowa dokładność, powierzchnia o zaawansowanym wykończeniu, głęboko tłoczona blacha stalowa walcowana na zimno. 

⒉Płaskownik. Specyfikacje płaskowników z oznaczoną szerokością i grubością. Na przykład płaskownik 40 × 5, czyli o szerokości 40 mm i grubości t = 5 mm. 

⒊Blacha stalowa z wzorem. Metoda znakowania blachy stalowej z wzorem i ta sama blacha stalowa, również z grubością, ale grubość blachy stalowej z wzorem nie obejmuje wysokości wzoru. W zależności od materiału, istnieją blachy ze stali konstrukcyjnej węglowej, blachy ze stali nierdzewnej, blachy aluminiowe i ze stopów aluminium oraz inne rodzaje; ze względu na różne wzory powierzchni blachy stalowej z wzorem, występują głównie wzory w kształcie rombu, soczewek i inne. 

⒋Materiał w taśmie. Materiał w taśmie, znany również jako materiał w zwojach, jest dostępny w różnych szerokościach i długościach. Szerokość wynosi poniżej 300 mm, a długość może sięgać kilkudziesięciu metrów. Dostarczany jest w rolkach, głównie jako cienki materiał, odpowiedni do produkcji dużych ilości elementów tłoczonych z automatycznym podawaniem.

●Rury stalowe

Rury stalowe dzielą się na dwie kategorie: rury bezszwowe i rury ze szwem. Rury stalowe bezszwowe są walcowane z całego metalu, bez szwu w przekroju. Rury stalowe bezszwowe są wykonane ze zwykłej stali węglowej, wysokiej jakości stali węglowej, stali konstrukcyjnej stopowej i wielu innych materiałów. Rury stalowe bezszwowe, w zależności od kształtu przekroju, dzielą się na dwa rodzaje: okrągłe i profilowane, kwadratowe, owalne, trójkątne, sześciokątne i inne.

Ze względu na grubość ścianki rury stalowe dzieli się na grubościenne i cienkościenne. Rury stalowe bez szwu są stosowane głównie jako rury do wierceń geologicznych, rury do krakingu w przemyśle petrochemicznym, rury kotłowe i inne ważne elementy. Rury stalowe bez szwu ciągnione na zimno o średnicy zewnętrznej od 5 do 200 mm, grubości ścianki od 0,25 do 14 mm i długości od 1500 do 9000 mm. 

Rury stalowe ze szwem, znane również jako rury stalowe spawane, są gięte i spawane taśmami stalowymi i występują w dwóch rodzajach ocynkowania oraz bez ocynkowania. Rury ocynkowane, znane również jako rury z żeliwa białego, mają ocynkowaną powierzchnię zapobiegającą rdzewieniu i są powszechnie stosowane jako rury wodociągowe niskiego ciśnienia, gazowe i olejowe. Rury stalowe nieocynkowane, znane również jako rury z żeliwa czarnego, są stosowane jako zwykłe rury niskociśnieniowe, bezciśnieniowe lub jako ogólne elementy konstrukcyjne. 

Metody etykietowania rur stalowych obejmują prawne metody etykietowania metrycznego, odziedziczoną metodę imperialną i trzy zwyczajowe w branży metody etykietowania średnicy nominalnej, jak pokazano na rysunku. 

Metoda znakowania metrycznego. Oznaczenie rur stalowych w systemie metrycznym jest określane przez średnicę zewnętrzną rury stalowej d × grubość ścianki t. Na przykład: rura stalowa 159 × 8 oznacza, że średnica zewnętrzna rury stalowej wynosi 159 mm, a grubość ścianki 8 mm. 

B – metoda etykietowania w calach. Metoda etykietowania w calach jest określana na podstawie średnicy rury stalowej. Na przykład: rura stalowa o średnicy 3/4″ ma efektywną średnicę 3/4″. Rzeczywista średnica wewnętrzna d jest większa niż 3/4″, ponieważ uwzględnia opór tarcia ścianki rury o ciecz. 

C Metoda oznaczania średnicy nominalnej. Metoda oznaczania średnicy nominalnej polega na bezpośrednim oznaczeniu średnicy nominalnej rury, oznaczonej symbolem D. 

●Profile stalowe

Ze względu na kształt przekroju, stal profilową można podzielić na prostą i złożoną. Proste profile obejmują stal okrągłą, kwadratową, sześciokątną, płaską i kątową, natomiast złożone profile obejmują ceowniki, belki stalowe, szyny stalowe, kształtowniki stalowe i formowane itp. 

W przemyśle przetwórczym i inżynieryjnym, dla wygody przedstawienia przekroju, można w poniższej tabeli powszechnie stosować oznaczenie przekroju stali. 

Najczęściej stosowanymi profilami są kątowniki, ceowniki i belki stalowe itp. Profile powinny być na ogół szczegółowo oznaczone zgodnie z odpowiednią normą; dane dotyczące wymiarów profilu i położenia jego środka ciężkości można sprawdzić w odpowiednich normach krajowych. 

⒈Kątowniki. Kątowniki dzielą się na równoramienne i nierównoramienne. Ich parametry są oznaczone szerokością dwóch boków kątownika i grubością jednego z nich. Na przykład: kątownik równoramienny o wymiarach 63 × 63 × 6 oznacza, że szerokość dwóch boków kątownika wynosi 63 mm, a grubość boku kątownika t = 6 mm, patrz rysunek poniżej a; kątownik nierównoramienny o wymiarach 90 × 120 × 8 oznacza, że szerokość jednego boku kątownika wynosi 120 mm, szerokość drugiego boku wynosi 90 mm, a grubość boku kątownika t = 8 mm, patrz rysunek poniżej b. 

⒉Stal ceownikowa. Rodzaj stali ceownikowej jest oznaczony wartością równą 1/10 wysokości H stali ceownikowej i grubości środnika. Na przykład: ceownik 16a oznacza, że wysokość ceownika H = 160 mm, a grubość środnika jest wspólna, tj. ceownik typu A [patrz rysunek c poniżej, dokładną grubość środnika można sprawdzić w odpowiedniej normie krajowej]. W przypadku ceownika typu B można to zapisać jako ceownik 16b. Jego grubość środnika jest o 2 mm większa niż ceownika typu A. 

⒊Belka stalowa. Specyfikacje belek stalowych są oznaczone tak samo jak dla ceowników stalowych, a także wartością H/10, na przykład: Belka stalowa 12,6 oznacza wysokość belki stalowej 126 mm. Zwykła belka stalowa, patrz rysunek d poniżej. 

●Drut stalowy

Drut stalowy jest zwykle wytwarzany z walcowanego na gorąco drutu (zwojów), który jest ciągniony na zimno. Drut stalowy jest szeroko stosowany, szeroka gama odmian, klasyfikacja jest również stosunkowo złożona. Drut stalowy według składu chemicznego można podzielić na drut ze stali węglowej, drut ze stali stopowej; drut stalowy według kształtu przekroju poprzecznego można podzielić na drut stalowy okrągły, drut stalowy kształtowy (drut stalowy kwadratowy, prostokątny, owalny, trójkątny itp.); drut stalowy według zastosowania można podzielić na drut stalowy ogólnego przeznaczenia, drut stalowy do spawania, drut stalowy gwoździowy, drut stalowy, drut stalowy sprężynowy itp.; drut stalowy według stanu powierzchni można podzielić na drut stalowy błyszczący, drut stalowy błyszczący obrabiany cieplnie, drut stalowy trawiony, drut stalowy czarny itp. Drut stalowy platerowany itp.; Drut stalowy można podzielić według rozmiaru na cienki drut stalowy (0,1 do 0,5 mm), cieńszy drut stalowy (0,5 do 1,5 mm), średniej grubości drut stalowy (1,5 do 3,0 mm), grubszy drut stalowy (3,0 do 6,0 mm), gruby drut stalowy (6,0 do 8,0 mm). 

Obliczanie teoretycznej masy stali dla blachy

Masę teoretyczną G materiału metalowego oblicza się, mnożąc pole przekroju poprzecznego A materiału przez długość L, a następnie przez gęstość materiału p. Wzór obliczeniowy jest następujący:

G = ALρ/ 1000

G – teoretyczna masa materiału metalicznego, kg. 

A – pole przekroju poprzecznego materiału metalicznego, mm², wzór na obliczenie pola przekroju poprzecznego różnych stali podano w tabeli poniżej. 

L – długość materiału metalowego, m

ρ- gęstość materiału metalowego, g/cm³. W poniższej tabeli podano gęstość powszechnie stosowanych materiałów metalowych. 

Nazwa stali	Wzór na obliczenie pola przekroju poprzecznego
Stal kwadratowa	A=a²
Stal kwadratowa z zaokrąglonymi narożnikami	A=a²-0,8584r²
Blachy stalowe, płaskowniki, paski	A=w
Zaokrąglona płaska stal	A=at-0,8584r²
Stal okrągła, Zwoje okrągłe, Drut stalowy	A=0,8584 d²
Stal sześciokątna	A=0,866a²=2,598s²
Stal ośmiokątna	A=0,8284a²=4,8284s²
Rury stalowe	A=3,1416δ(D-δ)
Stal kątowa równoboczna	A=d(2b-d)+0,2146(r²-2r1²)
Stal kątowa nierówna	A=d(B+bd)+0,2146(r²-2r1²)
Belka stalowa	A=hd+2δ(bd) +0,8584(r²-2r1²)
Stal kanałowa	A= hd+2δ(bd)+0,4292(r²-2r1²)

Nazwa materiału	Gęstość/（g/cm³）	Nazwa materiału	Gęstość/（g/cm³）
Stal węglowa	7.85	Brąz cynowy	8.70~8.90
Stal odlewana	7.80	Bez brązu cynowego	7.50~8.20
Żeliwo szare	6.80~7.20	Aluminium do zastosowań przemysłowych	2.70
Żeliwo ciągliwe	7.20~7.40	Stop magnezu	0.74~1.81
Węglik spiekany (wolfram)	13.90~14.90	Pasek ze stali krzemowej	7.55~7.80
Stal szybkotnąca	8.30~8.70	Stopy łożyskowe na bazie cyny	7.34~7.75
Fioletowy język	8.90	Stopy łożyskowe na bazie ołowiu	9.33~10.67
Żółty język	8.40~8.85

W produktach do obróbki na zimno, najczęściej używanym i najczęściej stosowanym materiałem jest blacha stalowa. W obliczeniach jakości blachy stalowej, ponieważ ρ wynosi 7,85 g/cm³, powierzchnia blachy stalowej A w powyższym wzorze może zostać uzyskana ze wzoru obliczeniowego jakości blachy stalowej G

G=7,85At

G – teoretyczna masa płyty stalowej, kg. 

A – powierzchnia blachy stalowej, m². 

t – grubość blachy stalowej, mm.