Виды металлопроката их классификация фото: Что такое металлопрокат: виды, классификация и применение

Содержание

Торгово-Транспортное Объединение «ДИКАС» (DIKAS) | Виды металлопроката

Просечно-вытяжной лист ( лист пвл ) — листовое изделие, произведенное путем просечки отверстий с одновременной вытяжкой стального листа. При производстве листов ПВЛ отсутствуют сварные швы, благодаря чему соотношение массы и прочности имеет отличные характеристики.

Листы ПВЛ применяются, как конструктивные элементы при установке лестниц. Они имеют преимущества с экономической и дизайнерской точки зрения перед своими аналогами из оргстекла и перфорированного листа.  В строительной отрасли он может использоваться как армирующий элемент при нанесении штукатурки. Так же просечно-вытяжные листы применяются в качестве противоскользящих настилов лестниц и площадок. Часто такое применение можно встретить на объектах нефтяной и газовой промышленности в виде площадок и мостиков.

Кроме того, листы ПВЛ могут применяться в качестве потолочных и стеновых перекрытий. С их помощью  также заделывают вентиляционные и смотровые окна. Просечно-вытяжные листы могут применятся для просеивания различных веществ, например, песка и щебня.

ПВЛ используют на спортивных объектах в качестве ограждений. Легкость конструкции, малая «парусность» и податливость к нанесению красящих покрытий позволяют создавать из них декоративные ограждения. Разнообразие форм и размеров изделия добавит оригинальности конструкции.

Кроме основного применения в строительной отрасли, листы ПВЛ можно использовать в мебельной промышленности для изготовления товаров для парков и садов.

Из листов ПВЛ также производят декоративные украшения для интерьера дома. Они могут стать основой для перегородок или барных стоек в стиле техно.

Просечно-вытяжной лист имеет ряд преимуществ перед стандартными вариантами листового проката. Его поверхность менее подвержена скольжению, что увеличивает безопасность, если его использовать для покрытия пола. Масса листа ПВЛ более чем в 2 раза меньше, чем у аналогичного стандартного листа. Все это позволяет снизить вес сооружения и нагрузку на несущие конструкции.

Среди достоинств стали просечно-вытяжной  выделяются прочность, износостойкость, устойчивость к внешним факторам и колебаниям температур. Материал имеет способность самоочищаться от грязи и снега, что актуально при установке в труднодоступных местах.

К качеству листов ПВЛ предъявляются высокие требования. Для них недопустимы трещины и заусенцы длинной более 2 мм.

В соответствии с ТУ 36.26.11-5-8  просечно-вытяжные листы могут изготавливаться из горячекатаной или холоднокатаной стали. Два способа  производства отличаются методом обработки заготовки. При горячем прокате металл нагревают для придания ему пластичности, при холодном прокате достаточно уже имеющейся пластичности и не требуется нагрев для дальнейшей обработки.

АРМАТУРА МЕТАЛЛОПРОКАТ ФОТО | ТРАСТ МЕТАЛЛ

Сортовой прокат

Листовой прокат

Нержавеющая сталь

Метизы и метсырье

Цветные металлы

К таким относятся золото, платина и серебро. Делают арматуру из стали, которая предварительно обрабатывается способом горячего катания. Чаще всего их используют в процессе стройки. Так, чугунные детали называют черным металлопрокатом, так как сам материал относится к группе черных металлов. Данная продукция пользуется самой большой популярность.

Арматура металлопрокат фото

Балки пригодятся, когда необходимо возвести перекрытия, колонны, мосты для поездов и автомобилей, опоры и башни. Наиболее знакомым изделием металлопроката являются стальные трубы. Подобные детали значительно уступают по показателям прочности и стойкости не драгоценным аналогам. Арматура различается по видам и размерам. Трубы. Они незаменимы там, где требуются наличие особенных качеств.

Типы по способу производства. Использование металлопроката. Поэтому вполне естественно, что задвижки часто используют в комплекте с металлическими трубами. В строительных работах и в машиностроении обычно используется чугунная и стальная продукция. Без них невозможно построить дом, заводской корпус, а также трубопровод. Задвижки – это последний вид металлопроката.

Большой популярностью пользуются арматура, разнообразные балки, уголки, швеллера и тому подобное. О трубах мы уже писали ранее, а вот полоски используют при изготовлении режущих инструментов. А все потому, что такая арматура лучше всего сцепляется с бетонным раствором, повышая его прочность. Они бывают разной длины. Арматуру используют при строительстве конструкций из железобетона.

Различают это изделие и по тому, из какого типа стали оно изготовлено. Ферросплавы, которые используют для создания легированной стали. Бывают они самых разнообразных разновидностей. Уголки точно также используют в строительстве, как и арматуру, то есть для укрепления основных конструкций. Кроме того, швеллера различаются по соотношению полок.

Уголки. Изготавливают прокат из разнообразных металлов, а также их сплавов. Очень широко применяется в различных сферах листовой прокат. Но и это еще не все. Основные виды.

Листовая продукция. Могут отличаться по градусу наклона граней — бывают как параллельными, так и могут иметь наклон внутрь. Самые большие трубы имеют диаметр в 1280 миллиметров. Заготовки из черных металлов — это своего рода сырье, которое впоследствии превратится в сваи, балки, рельсы, в каркасы авто и так далее. Их используют для того, чтобы прекратить подачу воды или газа в трубопроводе. Художественными принято считать разнообразные металлические корзины, кованые декоративные элементы и тому подобное.

Их делают как из черных металлов, так и из нержавейки, а используют самых разнообразных сферах. Наверное, самым распространенным металлопрокатом являются стальные трубы. Изготавливают швеллера на специальных станках. Что касается таких промышленностей, как пищевая, химическая и автомобильная, то здесь требуются продукция, изготовленная из нержавейки. Но в продаже имеются и другие типы сечений – квадрат, овал и прямоугольник. Существуют и иные способы обработки.

К каждой группе относится определенный вид. Отметим, что технология производства металлопроката все время совершенствуется, а разнообразием предлагаемого товара неуклонно увеличивается. А все потому, что строительная сфера переживает период активного развития. Более того, арматуру очень часто используют для создания составных металлических изделий. Другими словами, подобные детали пользуются большим спросом у потребителей. Если детали из черных металлов рассмотреть в поперечном сечении, то можно увидеть, все они отличаются простотой своих форм.

Это значительно продлевает срок их службы на долгие годы. А вот нержавеющие предметы могут иметь сложный профиль. В нее входят различные рулоны, листы и ленты. Это позволяет разделить детали по типу поверхностей. Они бывают самых разных диаметров. Его диаметр бывает самым разнообразным. Все эти элементы являются незаменимыми в сфере строительства.

4) Четвертый – это художественный прокат. Трубы нужны везде, где будут течь различные жидкости и будет подаваться газовые смеси. Она делится на три типа. Что касается длины, то она в минимуме составляет четыре метра, а максимуме аж двенадцать погонных метров. Как можно догадаться из названия, данный вид изделий имеет форму плоских листов из металла.

Кроме того, и стоят они дороже. К этой группе относятся трубы, арматурные элементы, полоски и катанки. Черный металлопрокат. Как правило, это либо квадрат, либо прямоугольник. Они бывают разнополочными и равнополочными. Различные стальные сплавы. Отличается она и по толщине, а также по тому, какое имеет покрытие.

Все это оказывает сильнейшее влияние на эксплуатационные параметры. Особенно, если речь идет о строительстве. К таким относятся пучки, канаты и тросы. Изделия, для производства которых применяют редкие металлы. Всего существует несколько видов металлического проката, которые среди специалистов считаются основными.

Изделия данной типовой группы, как правило, используются в процессе отделочных работ. Продукция из драгоценных металлов. Что касается катанки, то из нее изготавливают проволоку. 2) Второй тип – это плоский прокат. Оно бывает как гладким, так и рифленым. Самые маленькие – это 30 миллиметров. Такая процедура называется «армированием».

Это может касаться техники, которую применяют в своей работе медики, различных электрических приборов, а также оборудования, применяемого в сфере авиации и космических технологи. Этот вид металлопрокатной продукции внешне очень похож на прут. Вполне естественно, что детали из цветного проката используются довольно редко. Данный вид металлической продукции имеет в форму буквы «П». Поэтому каждый потребитель может выбрать подходящую форму. Цветной металлопрокат.

Задвижки. Свинцовые, цинковые и медные элементы, которые считаются тяжелыми. Изделия из черных видов металла бывает разнообразных типов с учетом способа производства. 1) Первый – это сортовой прокат. Она отличается своей простотой и оригинальностью.

Это: Давайте разберемся с каждым из этих видов немного подробнее. Конечно, наиболее часто применяются трубы, имеющие круглую форму. Такие гиганты чаще всего используют в процессе строительства нефтепроводов. Уже практически невозможно вообразить процесс строительства, в котором не используются каким-либо образом сложные конструкции из металла. Балки. Данный вид металлических изделий пользуется довольно большим спросом.

Это же касается и машиностроения, а также иных экономических отраслей. Эти изделия бывают и круглыми, и овальными, и прямоугольными, и квадратными. Естественно, стоят они намного дешевле, если сравнивать с дорогостоящей цветной продукцией. К примеру, швеллер в разрезе может иметь форму буквы «П». С его помощью создают кованые изделий, необычные ворота, заборы и даже скамейки. Часто листовой металлопрокат имеет цинковое покрытие. Делают их из различных видов стали.

Конечно, это далеко не полный список. Чугун трех типов. Такие изделия активно используются при необходимости усиления строительной конструкции. О том, что такой металлопрокат пользуется очень большой популярностью, свидетельствует то, что последнее время в продажу поступают трубы, которые уже были в употреблении. Их часто используют не только тогда, когда подразумевается подача газа или воды, но и для создания несущих строений путем сварки и совмещения с другими видами металлопроката. К примеру, балки просто незаменимы, когда необходимо выстроить перекрытия между этажами зданий, при строительстве разнообразных опор и колон.

Данная группа отличается большим разнообразием. Так, они могут быть шлифованными, матовыми, зеркальными или калиброванными. Но самой большой популярностью пользуются стальные трубы. Их используют для самых разных целей и в самых разнообразных сферах деятельности. В наше время металлопрокат широко используются в самых разнообразных сферах жизни. Это, к примеру, вольфрам. Она подразумевает укрепление арматурными прутьями каких-либо зданий.

Точно также дело обстоит с продукцией из цветного проката. Детали из алюминия и магния, которые считаются легкими. Последний вариант очень популярен среди потребителей. Такие металлические листы – это хороший вариант для крыш, заборов, создания кованых элементов и многого другого. Его разделяют на несколько определенных групп. Арматуры. Швеллера.

Сферы использования. Как правило, продукция такого типа используются в процессе проведения строительных работ. 3) Третий тип проката называется фасонным. Эти предметы отличаются тем, что довольно много весят. Это металлическая пластина, которую сгибают под прямым углом. Данная группа делится на определенные подгруппы.

Арматура

В зависимости от того, что будет транспортироваться по трубам, выбирается и соответствующий тип металлопроката, который будет использоваться для создания задвижек. В эту группу входят швеллера, двутавры, уголки и тому подобное.

Смотрите также
  • АРМАТУРА 12 ФОТО

    Прутья имеют различные характеристики в зависимости от многих факторов: требуется поперечная или продольная нагрузка, будут ли они подвергаться…

  • ФЛАНЦЕВАЯ АРМАТУРА ФОТО

    Кроме того, эти элементы выполняют множество функций, что делает их еще более универсальными и практичными. Указанная арматура нередко присутствует в…

  • АРМАТУРА 35 ГС ФОТО

    Если данные металлические изделия расположены поперек конструкции, то это значительно снижает риск возникновения наклонных трещин. Государственный…

  • АРМАТУРА 25Г2С ФОТО

    Это даёт А500 преимущество в том, что отсутствуют дополнительные концентраторы напряжения в местах пересечений. Отличия арматуры 25г2с от А500….

  • АРМАТУРА 16 ММ ФОТО

    Доступные единицы измерения: Наличие на складах. Цена арматуры 16 мм за метр приятно удивит даже самых экономных клиентов! Арматура 16 мм производится…

СОРТОВОЙ МЕТАЛЛОПРОКАТ ФОТО | ТРАСТ МЕТАЛЛ

Сортовой прокат

Листовой прокат

Нержавеющая сталь

Метизы и метсырье

Цветные металлы

Металлопрокат сортовой. Сортовой металлопрокат – это один из видов товаров прокатного производства, который разделяется в зависимости от профиля или формы его поперечного сечения на две группы. Первая группа объединяет прокат с простой геометрической формой. К ней относятся: Арматура Двутавр (балка) Катанка Швеллер Полоса Уголок Круг Шестигранник Квадрат. Рассмотрим некоторые из них.

СОРТОВОЙ МЕТАЛЛОПРОКАТ ФОТО

Металлопрокат сортовой — Двутавр. Двутавровая балка – это объединение в форме буквы «н» двух тавров, имеющих поперечное сечение, которое напоминает букву «т». Тавровая балка применяется для производства сварных работ или как замена сдвоенного уголка, а вот балка двутавровая применяется в большем количестве сфер применения: в строительстве, в машиностроении и других областях. Двутавр имеет уникальные характеристики: в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче квадратного бруса аналогичного сечения, обеспечивает хорошее сопротивление прогибу и сжатию, и это делает такие балки часто используемым видом металлопроката, также и при возведении тяжелых строительных и промышленных конструкций. Двутавр используется при возведении пролетов ферм и мостов, тяжелых каркасов фундаментов, перекрытий, колонн и других конструкций, которые постоянно находятся под большой нагрузкой, и которые должны отличаться особой прочностью.

Конструкция двутавра может быть с параллельным расположением граней или с уклоном. Балки с параллельным расположением граней разделяются на такие типы: колонный двутавр (буквой «к») – применяется в качестве несущих колонн в строительстве разнообразных объектов: мостов, сооружений, зданий, нормальный двутарв (буквой «б») – применяется во множестве конструкций с подходящими величинами нагрузки, широкополочный двутавр (буквой «ш») – применяют в качестве в качестве колонны или балки, самостоятельного несущего элемента. Балки с уклонным расположением граней подразделяются на следующие виды: обычные специальные (буквой «м») – применяются для создания подвесных конструкций специальный балочный прокат (буквой «с») – применяется для армирования шахтных стволов. При производстве балок в основном используется сталь разных марок или алюминий. Двутавр создается горячекатаным методом, за счет сваривания двух уголков или тавров. Длина таких изделий – 0,4 — 13 м. Двутавровые балки по точности разделяют: для специальных марок – высокий класс точности «А» и обычный «В», для стандартных балок – класс повышенной точности «Б» и обычной точности «В». Ассортимент таких изделий на рынке довольно широк, а это дает возможность конструкторам без труда определять, какая именно нужно балка, какой длины.

Типы сортового металлопроката — Швеллер. Швеллер — балка с сечением, напоминающим букву «П», имеет полки, расположенные только с одной стороны стенки. В основном швеллер создается за счет горячей прокатки стальной заготовки на особых сортовых станках, поэтому и получают необходимый сорт изделия, который определяется как швеллер стальной горячекатанный. Кроме этого есть варианты с тонкими полками, которые получатся благодаря сгибанию на профилегибочных станах полосы металла. Швеллеры из цветных металлов производят за счет прессования.

МЕТАЛЛОПРОКАТ ФОТО

Сейчас в промышленности выпускается довольно широкий ассортимент этих изделий, так что приобрести швеллер не составит труда. Швеллеры разделяют на такие виды: Специальный стальной — производится по специальному заказу для отдельных сфер промышленности и строительства Стальные швеллеры горячекатаные Гнутый швеллер стальной равнополочный – очень часто используется в строительстве благодаря невысокой стоимости, отличным показателям прочности и малому весу Перфорированный швеллер – используется для фиксации разных коммуникаций, выступает в качестве несущего каркаса Стальной швеллер гнутый неравнополочный — отличается разным размером полок у одного изделия Также выделяют швеллер с уклоном граней и с параллельными гранями, каждый находит свое применение в зависимости от расчетов конструкторов. Уголок металлический — подвид сортового металло проката. Уголок – вид сортового металлопроката, напоминающий букву «Г» с разной шириной и толщиной граней, это и определяет главные сферы применения изделия. Сегодня уголок металлический лидирует по спросу среди всего сортового металлопроката, это можно объяснить большим количеством вариантов его использования: от создания художественных композиций до промышленности и строительства.

Чаще всего в строительстве уголки служат заменой швеллерам и балкам, используясь в качестве несущего узла конструкций и забирая на себя главную нагрузку, а это дает возможность экономить финансовые средства. Сейчас производство уголка металлического осуществляется такими способами: Гнутый металлический уголок получают за счет технологии холодной прокатки путем сгибания металлической заготовки из или углеродистой или низколегированной стали на профилегибочных станках для получения продукта необходимых размеров и формы, Металлические уголки горячекатанные можно получить за счет технологии прокатки металлической заготовки в форме слитка сквозь систему валов, приводящей к получению готового изделия, В зависимости от своего внешнего вида этот тип металлопроката разделяется на категории: уголок стальной равнополочный – имеет одинаковый размер граней, стальной уголок неравнополочный – имеет разную ширину граней. В соответствии с условиями эксплуатации металлические уголки покрываются разнообразными антикоррозионными защитными покрытиями (полимерная пленка, краски, стойкие к механическим воздействиям, оцинковка). Также уголки могут быть произведены из нержавеющей стали, алюминия или других цветных металлов. Найти объявления по запросу продам металлопрокат можно здесь. Арматура — вид металлопроката.

СОРТОВОЙ МЕТАЛЛОПРОКАТ

Арматура – изделие в виде металлического прута, которые выполнено из особых сортов стали (углеродистая и низколегированная сталь), может быть с нанесенными насечками или гладкая. Арматурный сортовой прокат соответственно разделяют на рифленую с периодическим профилем и гладкую. Кроме этого специалисты выделяют такие типы арматуры: В зависимости от типа производства — арматура горячекатаная канатная, стержневая и холоднокатаная из проволоки В зависимости от принципа работы в железобетонных изделиях: ненапрягаемая и напрягаемая В зависимости от назначения: анкерная, монтажная, строительная, рабочая и распределительная. Каждый тип арматуры применяется по своему особому применению, к примеру, монтажная – для сооружения несущих каркасов железобетонных изделий, напрягаемая — в многопустотных плитах перекрытия. В зависимости от назначения, арматура производится из разных марок стали, применяется различная технология изготовления, существуют особенности эксплуатационных характеристик и строения. К примеру, обозначения арматурного проката могут иметь такие буквенные сокращения: В – строительная упрочненная с вытяжкой Т – упрочненная строительная К – стойкая к воздействию коррозии и растрескиванию под напряжением С – возможна электросварка.

Большой популярностью сортовой металлопрокат пользуется в гражданском строительстве и промышленном, а их динамика развития сильно влияет на общий рост производства различных категорий сортового проката.

Смотрите также
  • КУПИТЬ СОРТОВОЙ МЕТАЛЛОПРОКАТ

    Сортовой прокат оптом и в розницу. Что такое сортовой прокат стальной? Определение таково — это стальной горячекатаный и холоднокатаный круглый,…

  • МЕТАЛЛОПРОКАТ КРУГЛЫЙ ФОТО

    Виды металлопроката. Виды металлопроката в картинках. Для вашего удобства здесь представлены некоторые виды металлопроката, краткое описание и…

  • МЕТАЛЛОПРОКАТ СОРТОВОЙ ЦЕНА ЗА ТОННУ

    Металлопрокат. РАСПРОДАЖА ШТУЧНЫХ СКЛАДСКИХ ОСТАТКОВ! Прайс-лист складских остатков -20% Продажа металлопроката оптом и в розницу в Москве. На…

  • МЕТАЛЛОПРОКАТ ФОТО

    Металлопрокат. Металлопрокат – это металлическая продукция, предлагаемая в сортаменте из расчета за тонну или квадратный метр, которая может быть…

  • СОРТОВОЙ МЕТАЛЛОПРОКАТ КУПИТЬ

    Черный металлопрокат. ПРАЙС-ЛИСТ И ЦЕНА НА МЕТАЛЛОПРОКАТ. Прокат. Рулонный и листовой (ХК и ГК) чёрных и цветных металлов, а также нержавейка, Cортовой…

Виды типовых и специализированных швеллеров + видео

Любое здание должно выдерживать расчетную нагрузку, в которую входит вес материалов, и для обеспечения высокой прочности и надежности конструкции чаще всего используются различные виды швеллеров.

1 Наиболее распространенные виды швеллеров

Очень часто в основе высотных зданий используются стальные балки в качестве несущего каркаса. При этом, чтобы не повышать нагрузку на фундамент, стальные элементы изготавливаются в виде металлопроката сложного сечения, что позволяет экономить металл и усиливает сопротивление балок на изгиб и растяжение. По большей части для усиления конструкций применяются различные виды швеллеров, из которых наиболее распространенными являются два: П-образный и с сечением в форме буквы Н. Первые делятся на продукты горячего и холодного проката, вторые бывают только горячекатаными, либо собираются методом сварки из двух Т-образных профилей.

Металлопрокат в форме буквы П является сортовым, и, в зависимости от способа изготовления, делится на несколько разновидностей. Горячекатаные профили узнаваемы по острым углам и бывают с расположенными параллельно или под уклоном внутренними плоскостями полок. По точности изготовления существует три категории: высокоточная «А», просто повышенная «Б» и обычная «В». Холоднокатаный швеллер, разновидности которого называют также гнутыми профилями (равнополочными и с полками разного размера), углов не имеет, вместо них имеются плавные изгибы. Для производства таких изделий металлопроката нужен специальный станок-листогиб. В качестве заготовки применяется лист горячекатанный.

Причисление Н-образных двутавров к швеллерам спорно, однако практикуется многими производителями. Как уже было сказано выше, это продукт технологии горячего проката, то есть также как и в случае с П-образным профилем, имеют место разновидности с параллельными и наклонными внутренними поверхностями полок, а также острые углы в сечении. В качестве материалов используются углеродистые и низколегированные стали, чугун, а также алюминий для специализированных изделий. Химический состав сталей должен соответствовать ГОСТ 380.

2 Типы швеллеров и их маркировки

У каждого из перечисленных продуктов проката имеется сортамент, согласно которому выбрать нужный вариант не составляет трудности. Однако прежде нужно определить, какой именно профиль вам понадобится для той или иной сферы использования. Именно для этой цели существуют маркировки, как буквенные, так и цифровые, по которым можно заранее узнать, какими свойствами обладают интересующие вас типы швеллеров.

К примеру, те же горячекатаные профили отмечаются буквой «П», если внутренние поверхности полок параллельны, и буквой «У» – если плоскости имеют уклон.
Рекомендуется основывать свой выбор на цифровой маркировке, которая по большей части сопровождает буквенную – различные числовые значения обозначают расстояние между полками. Иными словами, если вы увидите швеллер большого размера с маркировкой 24, будьте уверены, промежуток между внешними поверхностями полок равен 24 сантиметрам.

Все типоразмеры стандартизированы согласно ГОСТ с разбивкой по классам «П» и «У», то есть, с делением на профили с параллельными полками и расположенными под уклоном. По таблицам вы можете определить зависимость массы погонного метра швеллера от его ширины.

Швеллер с параллельными плоскостями полок ГОСТ 8240-83 и с уклоном внутренних поверхностей ГОСТ 8240-89

Номер швеллера

Масса 1 метра в кг

Метров в тонне

5 4.84 206.6
6.5 5.9 169.5
8 7.05 141.8
10 8.59 116.4
12 10.4 96.2
14 12.3 81.3
16 14.2 70.4
18 16.3 61.3
20 18.4 54.3
22 21 47.6
24 24 41.7
30 31.8 31.4

Осталось только рассказать о специализированных маркировках. К таковым в первую очередь относится буква «С», которой обозначаются изделия, выпущенные на заказ, то есть, вне стандарта. Соответственно, вышеуказанная буква значит не что иное, как «специальные» профили. Существуют швеллеры, не рассчитанные на большую нагрузку, а пригодные как часть армирующего пояса для здания, такие профили носят маркировку «Л», что значит «легкие». И, наконец, изделия, полки которых несколько тоньше, чем положено по стандарту, называют экономичными (поскольку на них расходуется меньше металла) и обозначают буквой «Э».

Что касается длины, которая немаловажна при выборе швеллера для решения определенной задачи, то и здесь не обошлось без стандартизации, хотя и менее строго. Существует три категории данного параметра:

  1. мерной длины,
  2. кратной мерной;
  3. немерной.

Два первых варианта подразумевают отсутствие отклонений в длине более чем на 40 миллиметров для швеллеров от 2 до 8 метров. Кривизна же не должна превышать 0,2 % от длины профиля. К немерным изделиям нет подобных требований. Что же касается стандартов, согласно ГОСТ выпускаются швеллеры от 2 до 12 метров.

3 Где и какие швеллеры используются

Первое и основное назначение рассматриваемого нами металлопроката – балки перекрытий, усиление подъездных лестниц, сейсмоустойчивые каркасы и армирующие пояса зданий. Пригодность швеллера для решения той или иной задачи зависит от металла, из которого изготовлено изделие. Так, сплавы черных металлов не способны выдержать высокие нагрузки, поэтому для увеличения несущей способности стен и перекрытий используются стальные швеллеры, причем, чаще всего, горячекатанные.

Гнутые профили пригодны для легких конструкций и как декоративные элементы, срывающие различные коммуникации, а также в качестве направляющих для движущихся механизмов (рольставни) и предметов (раздвижные двери и ворота).

Алюминиевые изделия, получаемые путем прессования-штамповки, также отлично подходят для сборки легких конструкций, также они используются в качестве элементов стыка различных балок, как детали облицовочных каркасов и для создания предметов интерьера. В частности, те самые направляющие профили, которые необходимы для монтажа гипсокартона, сайдинга и алюпана тоже, по сути, являются швеллерами, правда, облегченными, к которым нельзя прилагать большие нагрузки.

Поскольку вы приобретаете металлопрокат, уже имея представление о его будущем использовании, ориентируйтесь по цифровой маркировке. Изделия с малыми значениями (от двух до восьми включительно) часто являются заменой уголкам, особенно там, где нужно сваривать балки квадратного сечения. Профили с маркировками 10 и 12, которые производятся без дополнительной термообработки, используются как армирующие элементы конструкций, причем, уже начиная с марки 12П швеллеры можно использовать для легких мостов. Металлопрокат со значением 20 и выше пригоден для конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям. Профили марки 40П используются уже для возведения тяжелых каркасов многоэтажных зданий и для больших мостов.

Очень важно знать, какие бывают швеллера, которые производятся специально под заказ, Специализированные профили обычно применяются в машиностроении, в частности при изготовлении автомобилей с маркировкой «С» по ГОСТ 19425-74 и вагонов с маркировкой «В» – ГОСТ 5267.1-90. Длина их варьируется от 2 до 13 метров и может быть большей. Отдельные продукты металлопроката предназначаются для подвесных путей, необходимых для движения кареток подъемных устройств, такие швеллеры обозначаются буквой «М».

Основные виды фасонного металлопроката

Фасонный металлопрокат отличается от сортового особенностью поперечного сечения, которая заключается в том, что касательная хотя бы в одной точке контура поперечного сечения это сечение пересекает.

Этот прокат применяется в металлоконструкциях, где необходимо обеспечить жесткость и прочность, чаще всего — при создании несущего каркаса. Рассмотрим наиболее востребованные стальные профили фасонного проката: Н-профиль (двутавр), П-профиль (швеллер), Г-профиль (уголок).

Что общего у двутавра, швеллера и уголка?

Первое, что объединяет эти профили — это материал, из которого они производятся. Применяемая сталь бывает обычной углеродистой, качественной конструкционной, низколегированной.

Конструкционную сталь предпочитают использовать при горячекатаном производстве. Для профиля предназначенного работать в более суровых условиях используют низколегированную сталь. Изделия из нее могут выдерживать температуру от -70 до +450 градусов и значительные механические нагрузки. Для защиты от ржавчины применяют нержавеющую, либо углеродистую оцинкованную сталь. Легированную сталь для фасонного проката обычно не используют.

Вторая общая черта фасонного проката — способ производства. Его могут делать методом сварки, горячей и холодной прокатки. Помимо этого, фасонные профили получают путем сгибания заготовок. Каким образом был получен стальной профиль (сварным или гнутым) можно определить просто взглянув на него: у гнутых изделий угол будет скруглен, а у прокатанных он четкий.

Особенностью фасонного металлопроката является то, что из него самого ничего не делают. Это уже готовый продукт, который сразу идет в работу. В то время как плоский и сортовой прокат используют для производства других видов металлопроката.

Различия двутавровых балок, швеллера и уголка

Первое, что бросается в глаза — это различия во внешнем виде. Каждый из них имеет свой собственный фасон. А профиль влияет на применение. Конечно, область применения у них общая, но есть некоторые различия. Рассмотрим поближе особенности каждого вида профиля.

Двутавровая балка

Н-образная форма позволяет создавать надежные, прочные конструкции, при относительной легкости двутавра.

Двутавровую балку часто применяют в строительстве (от крупного до частного одноэтажного), в мостостроении, при укреплении эстакад, шахт, как балки опоры и др. Разновидностью двутавра является тавровая балка. Тавры используют в качестве парных уголков или специальных тавровых решеток.

Швеллер

Швеллер, как и двутавр образует прочные соединения хорошо распределяющие разнонаправленные нагрузки веса всей конструкции и передающие их на фундамент. Он устойчив к нагрузкам на изгиб, сжатие, разрыв.

Швеллер используют в каркасах крыш в качестве прогонов. Он нужен для возведения строений с многочисленными стыками, когда нужно обеспечить плотное примыкание деталей. Швеллер лучше чем двутавр воспринимает нагрузки на сжатие, но хуже на изгиб. Таким образом, его лучше эксплуатировать при боковых нагрузках.

Уголок

Стальной уголок универсален в применении. В отличие от двух предыдущих представителей фасонного металлопроката он реже применяется в крупных конструкциях. Хорош угловой профиль для ситуаций, где есть динамичная нагрузка. Поэтому его применяют при строительстве транспорта (железнодорожного, трамваев, автомобилей и др).

Как экономить при покупке металлопроката

Для одной и той же задачи можно воспользоваться различными металлопрокатными профилями. Правильный подбор сортамента позволит вам сэкономить не только деньги, но и усилия. Также для многих конструкций (не предъявляющих повышенных требований) достаточно выбрать сортамент обычной прочности и жесткости.

Другой способ уменьшить затраты — купить профиль немерной длины, который продается по более низкой цене, чем мерный сортамент. Но учтите, если изделие участвует в типовой постройке, то профиль, скорее всего, придется обрезать, а это уже сомнительная экономия.

В некоторых случаях лучший способ экономии — это не скупиться и приобрести хорошую прокатную сталь с антикоррозийным покрытием для того, чтобы готовое изделие служило долго, не требовало ни ремонта, ни замены деталей.

Листовой металл: виды, характеристики и назначение

Листовой металл является одним из наиболее востребованных продуктов металлопроката, который используется не только на производстве, но и в строительстве.


Основными качественными характеристиками листового металла являются следующие показатели:

  • Технология изготовления. Все виды нержавеющих листов создаются горячей или холодной деформацией. При этом горячекатаные варианты более востребованы за счет отличного набора физико-механических качеств.
  • Габаритные значения. Листы могут иметь разные показатели толщины, ширину или высоту, стандартные значения прописаны в ГОСТе, но каждый производитель может ввести новую категорию продукции с собственными размерами.
  • Точность проката, обрезка кромки и плоскостность. Данные характеристики также зависят от марки продукта, и производители предлагают несколько вариантов листового металла по таким значениям.

Отдельными пунктами выступают марка используемой стали и наличие дополнительной обработки. Основными продуктами листового проката являются следующие виды металлических листов:

  • Гладкий. Листовой металл с окрашенной поверхностью может иметь разные показатели толщины и габаритных размеров, а отличительным преимуществом является привлекательный внешний вид. Основная область использования – отделочные работы.  
  • Гладкий оцинкованный. Металл после формовки проходит дополнительный этап обработки цинковым соединением для повышения эксплуатационных характеристик. Сплав приобретает стойкость к коррозии, выдерживает перепады температур и отличается длительным сроком службы. Область использования такого продукта намного шире, а разные виды оцинкованного листа дают возможность подобрать сырье для любых производственных нужд.
  • Перфорированный. Металлический лист обрабатывается на специальном станке, а на его поверхности появляется сквозной узор из отверстий. В зависимости от назначения диаметр и расположение отверстий могут меняться, а основная область использования такого продукта не выходит за рамки отделочных работ.
  • Нержавеющий. Один из наиболее востребованных продуктов металлопроката, который используется как для отделки, так и для производства различных деталей. Отличительное качество материала заключается в жаропрочности и стойкости к коррозии, поэтому готовая конструкция может прослужить длительный срок и сохранит прочность в любых условиях окружающей среды.
  • Профилированный. Декоративные листы с гофрированной поверхностью широко используются для отделки различных конструкций и могут применяться для обшивки стен или кровли.

Преимущества и недостатки

При выборе определенного вида листового металла нужно учитывать набор обязательных эксплуатационных характеристик. В зависимости от технологии изготовления и толщины листа физико-механические свойства металла могут значительно отличаться друг от друга. Например, холоднокатаные виды профилированного листа изготавливаются с толщиной не более 4 мм, поэтому рассчитывать на высокий показатель прочности не получится.

Основными преимуществами использования такого материала любого вида являются следующие качества:

  • Технологичность. Металлический лист хорошо поддается формовке, штамповке или сварке. Правильная геометрическая форма дает возможность произвести точные расчеты для расхода материала или работать с конструкциями сложной формы.
  • Износоустойчивость. Все виды оцинкованного листа пользуются повышенным спросом в областях, где применяются агрессивные компоненты и химические соединения. Однако стойкость к коррозии, теплопроводность или прочность полностью зависят от марки используемой стали.
  • Разнообразие. Листы могут иметь обрезанную кромку, окрашенную поверхность и разные значения толщины, поэтому есть возможность подобрать материал для любой области использования.

Говорить о недостатках листового металла следует только с точки зрения соответствия используемого материала назначению. Например, все виды перфорированного листа стойки к атмосферным факторам, коррозии и механическому воздействию. Однако наличие отверстий исключает свойство изоляционного характера, и такой металл можно использовать только в качестве отделочного материала.

Область использования

Широкий набор эксплуатационных характеристик – это главное преимущество подобного материала. Листовой металл используется в производственных целях и выступает в качестве основного сырьевого продукта при изготовлении различного оборудования. Этот же вид металлопроката можно использовать для строительных целей и производить отделку помещения. Качественный металл в формате листов незаменим в следующих индустриях:

  • машино- и приборостроение;
  • судостроение и авиация;
  • строительство;
  • сельское хозяйство;
  • производство широкого спектра.

Некоторые виды профильного листа идут на обшивку кровли и фасадов, рифленые листы используются для отделки ступеней и для декорирования внутреннего интерьера.

Если вы планируете строительство любой категории, то вам обязательно понадобится качественный металлический лист. Подобрать вариант под свои требования можно в копании «УТК-Сталь». Консультанты компании помогут подобрать продукт для обозначенной задачи.

Фотоальбом дефектов основного металла

В фотоальбоме дефектов металла представлено более 200 фотографий и схематических изображений дефектов поверхности металла, выявляемых при визуальном и измерительном контроле. Помимо фотографий каждый дефект имеет определение из нормативной документации. Название каждого дефекта продублировано на английском, немецком и французском языках. В конце альбома содержится список рекомендуемой литературы и средств для проведения визуального контроля.

Материал альбома основан на следующих документах:

Фотоальбом дефектов металла может быть использован при подготовке и аттестации сварщиков и дефектоскопистов по визуально-измерительному контролю, а также представляет интерес для научных работников по направлению металлургия. Для учебных и научных работ рекомендуется также использовать первую часть данного издания – Фотоальбом дефектов сварки.


Содержание фотоальбома дефектов металла

Дефекты по ГОСТ 19200-80:

1. Дефекты несоответствия по геометрии отливки:

  1. Недолив
  2. Неслитина
  3. Обжим
  4. Подутость
  5. Перекос
  6. Стержневой перекос
  7. Разностенность
  8. Стержневой залив
  9. Коробление
  10. Незалив
  11. Вылом
  12. Зарез
  13. Прорыв металла
  14. Уход металла

2. Дефекты поверхности отливки:

  1. Пригар
  2. Спай
  3. Ужимина
  4. Нарост
  5. Залив
  6. Засор
  7. Плена
  8. Просечка
  9. Поверхностное повреждение
  10. Складчатость
  11. Газовая шероховатость
  12. Грубая поверхность

3. Дефекты несплошности в теле отливки:

  1. Горячая трещина
  2. Холодная трещина
  3. Межкристалическая трещина
  4. Газовая раковина
  5. Ситовидная раковина
  6. Усадочная раковина
  7. Песчаная раковина
  8. Шлаковая раковина
  9. Залитый шлак
  10. Графитовая пористость
  11. Усадочная пористость
  12. Газовая пористость
  13. Рыхлота
  14. Вскип
  15. Утяжина

4. Дефекты включений:

  1. Металлические включения
  2. Неметаллические включения
  3. Королек

5. Дефекты несоответствия по структуре:

  1. Отбел
  2. Половинчатость
  3. Ликвация
  4. Флокен

Видео презентация фотоальбома Дефекты основного металла


Подпишитесь на наш канал YouTube

Дефекты по ГОСТ 21014-88:

1. Дефекты поверхности, обусловленные качеством слитка и литой заготовки:

  1. Раскатанное (раскованное) загрязнение
  2. Волосовина
  3. Раскатанный (раскованный) пузырь
  4. Пузырь-вздутие
  5. Расслоение
  6. Слиточная рванина
  7. Слиточная плена
  8. Раскатанный пригар
  9. Раскатанная (раскованная) трещина

2. Дефекты поверхности, образовавшиеся в процессе деформации:

  1. Деформационная рванина
  2. Рванина на кромках
  3. Затянутая кромка
  4. Заков
  5. Прокатная плена
  6. Трещина напряжения
  7. Скворечник
  8. Ус
  9. Подрез
  10. Порез
  11. Морщины
  12. Закат
  13. Риска
  14. Сквозные разрывы
  15. Надрывы
  16. Продир
  17. Наколы-проколы
  18. Раскатанные отпечатки
  19. Отпечатки
  20. Чешуйчатость
  21. Вкатанная окалина
  22. Рябизна
  23. Раковины от окалины
  24. Вкатанные металлические частицы
  25. Раковина-вдав
  26. Отстающая окалина
  27. Вкатанные инородные частицы
  28. Заплески
  29. Серые пятна
  30. Пятна загрязнения
  31. Пятна слипания сварки
  32. Заусенец
  33. Зазубрины
  34. Торцевая трещина
  35. Полосы-линии скольжения
  36. Полосы нагартовки
  37. Перегибы
  38. Цвета побежалости

3. Дефекты поверхности, образовавшиеся при отделочных операциях:

  1. Травильные трещины
  2. Налет шлама
  3. Недотрав
  4. Перетрав
  5. Остатки окалины
  6. Оттенки травления
  7. Пятна ржавчины
  8. Вмятины
  9. Царапины
  10. Шлифовочные трещины
  11. Матовая поверхность

 

Фотоальбом с различными видами поверхностных дефектов основного металла можно купить с доставкой до двери или до терминалов транспортной компании в следующих городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города, кроме того, в Республике Крым. А так же Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.

металлов | Бесплатный полнотекстовый | Классификация дефектов стальной поверхности с использованием глубокой остаточной нейронной сети

1. Введение

Поверхностные дефекты стальных лент приводят к ухудшению их качества, а классификация этих видов повреждений позволяет быстро выявить и устранить причины их возникновения [1,2,3]. Поэтому оперативность и точность классификации дефектов является ключом к контролю качества металлопродукции [4,5,6,7]. В последнее время создано множество оптико-цифровых систем, позволяющих проводить дефектоскопию поверхности проката на достаточно высокий уровень.Однако известно значительное количество близких по форме дефектов, точное распознавание которых требует дальнейших исследований [8,9,10]. Актуальным остается создание алгоритмов обнаружения и распознавания дефектов поверхности различной шероховатости со значительными градиентами интенсивности цвета. Кроме того, существующие системы, как правило, чувствительны к засветке металлопроката. Поэтому во время процесса необходимо обеспечивать равномерность светового потока. Требования к контролю и основные особенности различных групп дефектов, таких как пленки, трещины, заусенцы и т. Д., описаны в соответствующих стандартах [11,12,13]. Максимальное количество дефектов можно учесть при использовании нейронных сетей, обученных на основе большого количества правильно размеченных изображений дефектов или примеров неповрежденной поверхности. Анализ геометрии дефекта и формирование большой выборки статистических данных являются ключом к улучшению процесса и снижению затрат на обслуживание прокатного оборудования, особенно при устранении аномальных повреждений или отклонений температуры. В результате можно предотвратить непредсказуемый отказ такого оборудования [14,15,16].Для таких задач необходимо построить ряд классификационных моделей на основе глубоких остаточных нейронных сетей. Их качественные показатели изучаются на изображениях плоских поверхностей проката. Помимо использования изображений дефектов в качестве обнаруженных дефектоскопических повреждений, они воспринимают их как исходную информацию для классификации дефектов стальной ленты [17,18,19,20]. Использование нейронных сетей требует решения нескольких задач, таких как формирование и подготовка обучающей и контрольной выборок, выбор архитектуры нейронной сети, оптимизация рабочих параметров ее компонентов и проверка полученных результатов.Для решения различных задач дефектоскопии используются разные архитектуры нейронных сетей, включая AlexNet, GoogLeNet, ResNet и др. Сложность модели определяет ее скорость. Нейронные сети обучаются на изображениях отмеченных дефектов конкретного металлургического завода. Это позволяет учесть особенности имеющегося оборудования и морфологию дефекта при обработке обучающей выборки. Это устраняет проблему технологических различий, присущих дефектам [21,22]. Другой важной проблемой является обнаружение и классификация нескольких дефектов разных классов, которые имеют явно разные или похожие характеристики.Оптико-цифровой контроль металлопроката с такими множественными дефектами требует разработки и доработки известных алгоритмов с целью повышения точности диагностики повреждений по таким дефектам. Существующие системы ограничиваются распознаванием только ранее классифицированных дефектов в стабильных рабочих условиях. Классификация дефектов, возникающих на стальных поверхностях, является важной задачей как для распознавания дефектов, так и для изучения причин их происхождения. Это позволяет снизить процент брака продукта и резко снижает количество дефектов в процессе производства стали [23].В предыдущих работах авторы проанализировали значительное количество дефектов металлургического оборудования, систематизировали причины их возникновения и предложили методы их прогнозирования [24]. Однако возможности таких методов используются не в полной мере, поскольку увеличение скорости разливки на машинах непрерывного литья заготовок и увеличение скорости прокатки вызывают новые виды повреждений металлургического оборудования [25,26]. Отказы оборудования приводят к изменению геометрии дефектов, возникающих в металлопрокате, и «нестабильности» их параметров.Понятно, что необходимы недорогие оптико-цифровые системы контроля качества проката, которые сейчас активно внедряются на металлургических предприятиях Украины и России. Основная задача, которую решают такие системы, — это систематизация исследований дефектов, возникающих в производстве, обеспечение возможности сравнения геометрических характеристик дефектов с причинами их возникновения, формирование протоколов и новых методов устранения технологических дефектов. нарушения или отказы оборудования.Широко используются подходы, основанные на глубоких нейронных сетях для анализа стальных поверхностей. В одном исследовании [27] авторы представляют подход сверточной нейронной сети с максимальным объединением для контролируемой классификации дефектов стали. В задаче классификации с семью дефектами, собранными на реальной производственной линии, коэффициент ошибок составляет 7%. В другом исследовании [28] авторы предлагают подход к диагностике дефектов стали с использованием глубоко структурированной нейронной сети, такой как сверточная нейронная сеть с картами активации классов.

Целью данного исследования является разработка метода распознавания и классификации дефектов плоских металлических поверхностей по их изображениям с использованием остаточных сверточных нейронных сетей.

2. Дефекты и их классификация

Известно, что дефекты металлопроката стандартизированы. ГОСТ 21014-88 описывает и иллюстрирует 64 вида дефектов черного (стального) проката. В то же время современные агрегаты и системы управления классифицируют дефекты по описанию их параметров, которые могут различаться в разных технологических условиях [11,12,13].Неточное описание дефектных элементов приводит к их частичному пропуску или относит их к дефектным неповрежденным участкам. Кроме того, поверхностные дефекты могут иметь как прокатное, так и сталеплавильное происхождение. Следует отметить, что в современном металлургическом производстве количество дефектов значительно меньше при соблюдении технологических режимов прокатки. К ним относятся пленки, трещины, механические дефекты и дыры. В соответствии с нормативными документами и автоматизированным анализом ленточных дефектов определены морфологические особенности и установлены технологические причины их появления (таблица 1).

В рамках одного класса дефекты могут различаться по форме, внешнему виду и структуре, что затрудняет их классификацию. Для решения этой проблемы мы использовали классификатор на основе сверточной нейронной сети.

Разработка инструментов мониторинга поверхности является актуальной задачей [29,30,31] для поддержки методологии, основанной на нейронных сетях, которая доказала свою эффективность в различных отраслях [32,33,34], обеспечивая высокую точность, надежность и скорость.

3. Обучение набору данных

Классификатор нейронной сети был обучен на выборке, содержащей 87 704 цифровых фотографии плоских стальных поверхностей с тремя типами повреждений, а также изображения неповрежденных поверхностей (рис. 1).Обучающие изображения имеют размер 256 × 256 пикселей. Часть изображений была взята из конкурса Kaggle «Северсталь: обнаружение дефектов стали» [35]. Всего обучающая выборка содержит 1820 изображений с повреждениями класса 1, 14 576 изображений с повреждениями класса 2 и 2327 изображений с повреждениями класса 3. На некоторых изображениях показаны повреждения нескольких классов. В частности, в базе обучающих изображений 63 изображения с повреждениями классов 1 и 2 и 228 изображений с повреждениями классов 2 и 3. Обучающая выборка также содержит 69 272 изображения неповрежденных поверхностей, что составляет 79% от ее объема.Обучающая выборка значительно несбалансирована с точки зрения распределения различных изображений классов, которые представляют собой распределение классов в действительности. Эта особенность обучающей выборки требует использования соответствующих методов обучения нейронной сети, что снижает влияние неоднородности входных данных [36,37]. Дисбаланс данных негативно влияет на результат обучения нейронных сетей: алгоритм игнорирует небольшие классы, что приводит к низкой точности классификации. Для решения проблемы несбалансированности данных использовались следующие методы:

Веса классов предназначены для того, чтобы модель уделяла больше внимания классам, которые меньше представлены в обучающей выборке.На практике это было сделано с помощью инструментов библиотеки Keras. Веса — это скалярные коэффициенты для взвешивания вкладов в потери различных выходных данных модели. Значение потерь, которое минимизируется моделью, будет тогда взвешенной суммой всех индивидуальных потерь. Однако в нашем случае использование весов классов не дало желаемого положительного эффекта.

Передискретизация класса меньшинства была выполнена путем расширения обучающей выборки несколькими обучающими выборками посредством увеличения [38,39]. Использование такого подхода позволило обучить классификаторы с приемлемым результатом.Однако использование функции фокальных потерь позволило достичь наилучших результатов, поэтому все данные, представленные в статье, относятся к классификаторам с функцией фокальных потерь [40].

Focal loss применяет модулирующий термин к кросс-энтропийным потерям, чтобы сосредоточить обучение на жестких отрицательных примерах. Он занижает вес хорошо классифицированных примеров и уделяет больше внимания обучению данным, которые трудно классифицировать. В практических условиях, когда у нас есть дисбаланс данных, класс большинства быстро станет хорошо классифицированным, поскольку у нас есть гораздо больше данных для него.Таким образом, чтобы гарантировать, что мы также достигаем высокой точности для нашего класса меньшинства, мы можем использовать потерю фокуса, чтобы придать этим примерам класса меньшинства больший относительный вес во время обучения.

Поверхность исследуемых стальных образцов имеет различную текстуру и оттенок, а фотографии получены при разных условиях освещения. Таким образом, обучающая выборка характеризуется значительным разнообразием не только дефектов, но и неповрежденных поверхностей и степени их освещенности. Чтобы сформировать наилучшие обобщающие свойства модели, входные изображения были дополнены.Для этого генератор данных, предоставляющий данные для обучения модели, переворачивал изображения относительно горизонтальной и вертикальной осей и с определенной вероятностью поворачивал их на угол, кратный 90 °. Методика пополнения обучающей выборки посредством модификации изображения широко используется исследователями в различных прикладных областях [38,39]. Чтобы добиться лучшего обобщения во время проверки, был использован генератор проверочных изображений, который использует случайное увеличение. Учитывая случайный выбор преобразований во время увеличения каждой выборки, мы можем заявить, что для каждой эпохи обучения проверочное подмножество изображений никогда не будет повторяться.Для дополнения использовалась библиотека OpenCV.

Хотя для исследования были выбраны только три класса поверхностных дефектов, классификатор нейронной сети можно легко расширить, заменив последний полностью связанный слой нейронов.

4. Методика

Для решения задачи классификации дефектов поверхности были выбраны остаточные нейронные сети [41]. ResNet — одна из самых мощных глубоких нейронных сетей, показавшая отличную производительность. Остаточные сети стали победителем конкурса ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) 2015 по классификации, обнаружению и локализации изображений, а также победителем конкурса Microsoft COCO: Common Objects in Context 2015 по обнаружению и сегментации.ILSVRC — это ежегодный конкурс компьютерного зрения, разработанный на основе подмножества общедоступного набора данных компьютерного зрения под названием ImageNet. Архитектура ResNet позволяет построить очень глубокую сеть до 1202 уровней путем обучения функций остаточного представления вместо обучения функции представления сигналов [41 , 42]. ResNet вводит пропуск соединения (или ярлыка соединения), чтобы связать ввод из предыдущего уровня со следующим уровнем без какой-либо модификации ввода. Вместо того, чтобы связывать составные слои для соответствия желаемому базовому отображению, мы явно позволяем этим слоям соответствовать остаточному отображению.Пропускное соединение позволяет получить более глубокую сеть и добиться лучшей производительности. В рамках решения задачи классификации дефектов поверхности мы исследовали остаточные нейронные сети ResNet34, ResNet50, ResNet152 и SeResNet50. Остаточная нейронная сеть ResNet50 была представлена ​​в 2015 году командой Microsoft Research. ResNet50 демонстрирует отличную производительность обобщения с меньшим количеством ошибок при задачах распознавания изображений и, следовательно, является полезным инструментом для классификации. Рассмотрим структуру классификатора для обнаружения дефектов поверхности на примере базовой модели ResNet50.Классификатор имеет 50 составных слоев и более 23 миллионов обучаемых параметров. Xu et al. [38] утверждают, что уровни стекирования не должны ухудшать производительность сети, потому что мы могли бы просто наложить ярлыки соединений (уровень, который ничего не делает) на текущую сеть, и результирующая архитектура будет работать так же. Архитектура ResNet50 показана на Рисунок 2. Модель состоит из четырех этапов, каждый с остаточным блоком. Каждый остаточный блок состоит из трех слоев, которые образуют свертки 1 × 1 и 3 × 3.

Чтобы уменьшить проблему исчезновения градиента в более глубоких слоях, сеть ResNet использует быстрые соединения. Соединения быстрого доступа передают ввод непосредственно в конец остаточного блока. Модель ResNet50 выполняет начальную свертку и максимальное объединение с использованием размеров ядра 7 × 7 и 3 × 3, соответственно, с шагом 2 в обоих случаях. Затем начинается этап 1 сети, в котором есть три остаточных блока по три слоя каждый. Размер ядра, которое использовалось для выполнения операции свертки на всех трех уровнях блока этапа 1, составляет 64, 64 и 256 соответственно.При переходе от одного этапа к другому ширина канала удваивается, а размер входа уменьшается вдвое. Изогнутые линии относятся к быстрому соединению. Пунктирные изогнутые линии представляют операцию свертки в остаточном блоке, которая выполняется с шагом 2. Следовательно, размер ввода будет уменьшен наполовину, но ширина канала будет удвоена.

Как показано на рисунке 2, ResNet50 использует в своих блоках конструкцию узких мест. Для каждого блока три слоя накладываются друг на друга. Эти три слоя представляют собой свертки 1 × 1, 3 × 3 и 1 × 1.Сначала уменьшаются сверточные слои 1 × 1, а затем восстанавливаются размеры. Слой 3 × 3 остается узким местом с меньшими размерами ввода / вывода.

В конце концов, сеть имеет средний уровень объединения, за которым следует полностью связанный слой с тремя нейронами (по трем классам исследованных дефектов). Каждый нейрон может иметь на выходе значение в диапазоне [0… 1], которое можно рассматривать как уверенность модели в наличии повреждений определенного класса на входном изображении.

Классификатор разработан с использованием языка программирования Python 3.6 с библиотеками Keras и TensorFlow.

5. Обучение

Для обучения классификатора использовалась методика трансферного обучения. За основу мы взяли ResNet50, обученный на 1,4 млн помеченных изображений 1000 классов из базы данных ImageNet.

Все изображения были разделены на тестовую группу (20%) и обучающую группу (остальные 80%). При обучении модели для валидации использовалось 20% обучающей выборки.Ущерб всех классов представлен в каждой группе пропорционально его доле в общей сумме.

Были изучены два типа классификаторов — мультимаркированные и мультиклассовые. Многоуровневый классификатор предполагает, что повреждения нескольких классов могут быть представлены на одном изображении, тогда как многоклассовый классификатор предполагает, что каждое изображение представляет повреждения только одного класса. Поскольку в нашем случае только 0,3% изображений содержат повреждения нескольких классов, можно предположить, что их суммарный вклад в ошибку (в случае повреждения только одного класса) будет незначительным.Предыдущие исследования показали, что классификаторы с несколькими ярлыками обеспечивают более высокую точность. Поэтому исследовались только многозначные классификаторы. Структурно модель многозначного классификатора представляет собой комбинацию четырех бинарных классификаторов. На выходе каждого из них использовался индивидуальный порог для определения наличия повреждений определенного класса на анализируемом изображении. Это позволило добиться оптимального качества распознавания для каждого класса.

При обучении использовались двоичные функции потерь и двоичные фокусные потери.В конце каждой эпохи сохранялись значения следующих показателей: ложные срабатывания, ложные отрицания, истинные срабатывания, истинные отрицания, точность, точность, отзыв и площадь под кривой рабочих характеристик приемника (AUC). Установлено, что наилучший результат достигается при использовании фокальных функций потерь, хорошо зарекомендовавших себя для несбалансированных данных [37].

В ходе предыдущего исследования было обнаружено, что наилучшие результаты были достигнуты с оптимизатором стохастического градиентного спуска (SGD) и функцией фокальных потерь.Использование оптимизаторов Adam и RMSprop привело к худшему результату. При обучении классификатора менялись гиперпараметры, такие как скорость обучения, размер пакета и количество шагов за эпоху.

Изначально скорость обучения была установлена ​​на 0,001 или 0,0005. Через каждые 10 эпох она уменьшалась на 25%, если функция потерь не улучшалась. При обучении размер партии задавался в пределах 8–20 изображений. В конце каждой эпохи модель сохранялась. Обучение проводилось до тех пор, пока функция потерь не улучшилась за последние 10 эпох.В результате обучения была выбрана модель, для которой значение валидационной функции потерь было наименьшим. Обучение проводилось на рабочей станции с процессором Intel Core i7-2600, 32 ГиБ ОЗУ и двумя графическими процессорами NVIDIA GeForce GTX 1060 с 6 ГиБ видеопамяти.

Для выбора оптимальной модели классификатора было изучено 29 моделей на основе остаточных нейронных сетей. Гиперпараметры четырех из них приведены в таблице 2. Графики изменения двоичной функции фокальных потерь при обучении классификаторов из таблицы 2 представлены на рисунке 3.Как видно из функций потерь при валидации, модель достигает максимального уровня обобщения данных за 20–40 эпох обучения, после чего постепенно наступает переобучение. При этом потери в обучении продолжают снижаться.

Наилучший результат показала модель на основе ResNet50, которая была обучена с использованием оптимизатора SGD с моментом 0,9 при скорости обучения 0,001, размере пакета 20 и количестве шагов за эпоху 3000. Снижение скорости обучения до 0,0005 немного увеличил продолжительность тренировки, но не улучшил результат.Поэтому оптимальным было выбрано значение 0,001. Размер партии в диапазоне 8–20 не оказал существенного влияния на результат.

6. Оценка результатов классификатора и обсуждение

Чтобы оценить качество классификатора, мы рассчитали метрики отзыва, точность, оценку F1 и двоичную точность для каждого классификатора.

Метрика отзыва показывает, какая часть ущерба определенного класса распознается правильно: Отзыв = TP / TP + FN. Показатель точности показывает, какая часть повреждений, признанная принадлежащей определенному классу, действительно принадлежит этому классу: точность = TP / TP + FP.

Оценка F1 F1 = 2 · Точность · Отзыв / Точность + Отзыв — это интегрированный показатель, который можно интерпретировать как средневзвешенное значение точности и отзыва, где оценка F1 достигает своего лучшего значения при 1 и худшего результата при 0. Относительный вклад точности и запоминания в оценку F1 одинаков.

Метрика двоичной точности показывает общую точность обнаружения всех классов на изображении.

Основная истина, полученная на выходе классификатора в процессе обучения, имеет вид ygt = y0gt, y1gt,…, yigt,…, yncl − 1gt, где ncl — количество классов (в нашем случае ncl = 3), yigt — это выходной векторный элемент, который равен 1, если класс с индексом i присутствует во входном изображении, и 0, если нет.

Выходным вектором прогнозирования является ypr = y0pr, y1pr,…, yipr,…, yncl − 1pr, где yipr∈ [0,1]. Если элемент этого вектора yipr≥tb (tb — определенное предельное значение), то на изображении присутствует класс с индексом i, и наоборот. Обозначим пошаговую функцию, которая описывает следующее условие: Мы также обозначим функцию равенства двух аргументов, которая возвращает 1, если они одинаковы, и 0 в противном случае: Тогда двоичная точность для одного индивидуального прогноза равна: двоичная точность пакетное предсказание входных изображений размером nb:
6.1. Метрика отзыва

Ущерб класса 2 оказался наиболее распознаваемым (для разных моделей диапазон отзыва составляет от 0,7102 до 0,7403). Эти повреждения являются наиболее многочисленными и имеют достаточно большую площадь, что позволяет модели приобретать хорошие обобщающие свойства. Ущерб 3-го класса также хорошо обнаруживается. Также он имеет большую площадь и резкую неоднородность морфологии по сравнению с окружающим фоном. Показатель отзыва колеблется от 0,6169 до 0,6981 для различных моделей этого класса. Классификатор хуже всего распознает тончайшие повреждения класса 1, которые наиболее редко представлены в обучающей выборке.Для этого класса отзыв находится в диапазоне от 0,2953 до 0,3509. Все модели лучше всего обнаруживают неповрежденные поверхности; для них отзыв от 0,9392–0,9658. Неповрежденные изображения наиболее многочисленны (79% от общего числа) в обучающей выборке, что позволило модели лучше всего изучить их особенности.

Таким образом, можно сделать вывод, что дальнейшее расширение обучающей выборки, особенно для повреждений класса 1, позволит обучить модель с лучшими обобщающими свойствами.

6.2. Метрика точности

Эта метрика является лучшей для повреждений класса 3, которые морфологически наиболее отличаются от фоновых и других повреждений.Точность для этого класса находится в диапазоне 0,8714–0,8906. Также довольно много ложных срабатываний в классификации повреждений 2-го класса. Показатель точности для этого класса составляет 0,8323–0,8561. Наихудший результат снова получен для повреждений 1-го класса: точность находится в диапазоне 0,7131–0,8430. Меньше всего ложноположительных результатов для неповрежденных поверхностей (точность 0,9401–0,9597).

6.3. Показатель F1 Score

Оценка F1 — это интегрированный показатель, который суммирует значения показателей отзыва и точности.Поскольку он основан на значениях двух предыдущих показателей, он показывает аналогичный результат: повреждение класса 1 распознается наиболее плохо (его показатель находится в диапазоне 0,4398–0,4706). Ущерб 2-го и 3-го классов распознается намного лучше: их показатель достигает 0,7940 и 0,7809 соответственно.

6.4. Метрика двоичной точности
Двоичная точность вычисляет частоту совпадения прогнозов с двоичными метками. Графики двоичной точности при обучении различных моделей показаны на рисунке 4. Для тестовой выборки двоичная точность варьировалась от 0.9472 до 0,9691.

На значение метрики двоичной точности влияет как точность определения дефекта, так и точность определения отсутствия дефектов в изображении. Поскольку классификаторы очень хорошо распознают отсутствие дефектов, значение показателя для всех классов высокое (0,9321–0,9884).

Анализ результатов классификации показал, что большинство ложных срабатываний связано с артефактами на изображениях, которые напоминают реальные повреждения. На рис. 5 показаны изображения, которые не имеют дефекта, но ошибочно признаны дефектными.Таким образом, на рисунке 5 можно увидеть небольшие артефакты (повреждения класса 1 представлены небольшими пятнами, но на самом деле это выемка на поверхности). Дефекты 2 класса (царапины и потертости) на изображениях имеют различный вид, и один из них представлен темными прямыми линиями. Рисунок 5b иллюстрирует ошибочную работу модели на этом типе поверхностного образования. Повреждения 3 класса характеризуются большой площадью и значительным морфологическим разнообразием. На рисунке 5c мы видим похожие артефакты. На основании полученных результатов можно предположить, что дальнейшее расширение обучающей выборки позволит обучить модель с лучшими характеристиками, так как это предоставит модели больше признаков дефектов каждого класса.
6.5. Выбор лучшей модели
Поскольку каждый выходной нейрон модели дает результат, не зависящий от значений других нейронов, каждый класс дефектов может иметь свой собственный оптимальный порог, при котором будет достигнута лучшая производительность. Поэтому результат классификации пороговых значений от 0 до 1 с шагом 0,05 анализировался для каждого класса. Матрица неточностей модели 1 для каждого класса, которая показывает долю образцов, распознанных правильно и неправильно на пороге 0.2, 0,4, 0,6 и 0,8 показано на рисунке 6. Верхняя левая ячейка каждой матрицы (истинные негативы) соответствует правильно распознанным неповрежденным поверхностям, которых больше всего. Правая нижняя ячейка (истинные позитивы) соответствует правильно классифицированным изображениям с дефектами соответствующего класса. Две другие ячейки (ложноположительная и ложноотрицательная) соответствуют ошибкам типа I и типа II. Цель состоит в том, чтобы найти порог для каждого класса, который приведет к минимальному количеству ошибок. Это удобно делать с помощью кривых рабочих характеристик приемника (ROC).

Кривая ROC демонстрирует способность двоичного классификатора распознавать входной сигнал при различных порогах выходного сигнала. Кривая показывает зависимость частоты истинных положительных результатов (TPR = TP / TP + FN) от частоты ложных положительных результатов (FPR = FP / FP + TN) при различных порогах. Кривые ROC нечувствительны к распределению классов. Если соотношение положительных и отрицательных экземпляров изменится, кривая ROC не изменится. Площадь под этой кривой (AUC-ROC) является интегральным показателем качества модели, который суммирует ее способность различать определенный класс.

На рисунке 7 показаны кривые ROC для модели 1 из таблицы 2. Площадь AUC-ROC для различных классов составляет 0,90–0,98. Как видно из графиков, лучше всего идентифицируются повреждения класса 3 (площадь AUC-ROC 0,98), который характеризуется значительными морфологическими различиями по сравнению с неповрежденными поверхностями. Также хорошо известны повреждения класса 2 (область AUC-ROC составляет 0,96). Сложнее всего обнаружить мелкие повреждения класса 1, которые часто сливаются с фоном (самая низкая область AUC-ROC, равная 0,90). Проанализировав результаты модели при разных порогах, мы выбрали оптимальное предельное значение для каждого класса, которое обеспечивает наилучшую точность классификации.В таблице 3 показаны показатели производительности наиболее успешных моделей для оптимального порога.

Наиболее проблемными с точки зрения обнаружения являются объекты класса 1. Разные модели демонстрируют несколько разные способности обнаруживать повреждения разных типов. Таким образом, модель 2 обнаруживает дефекты класса 1 на 16% лучше, чем модель 1, но показывает гораздо большее количество ложных срабатываний, о чем свидетельствует показатель точности (0,7143 против 0,8430). В результате общая точность модели 1 выше для этого класса. Результаты разных моделей очень похожи для повреждений класса 2 и класса 3, которые лучше представлены в обучающей выборке.По обобщенной метрике F1 Score модель 1 является лучшей.

7. Выводы

Построен ряд классификационных моделей на основе глубоких остаточных нейронных сетей и исследованы их качественные метрики на изображениях плоских поверхностей проката. Результаты показали, что предложенные модели могут быть использованы для обнаружения поверхностных дефектов с высокой точностью. Лучше всего выявляются дефекты с достаточно большой площадью (2 и 3 класс). Труднее всего распознать мелкие повреждения класса 1, которые больше всего похожи на поверхностные образования, часто встречающиеся на неповрежденных образцах.В то же время представляется возможным значительно улучшить результаты для урона 1 класса. Это требует расширения обучающей выборки фотографий повреждений в этом классе.

Изучая результаты различных типов моделей ResNet, мы обнаружили, что оптимальная глубина модели составляет 50 слоев. Более простые модели (34 слоя) показали худшие обобщающие свойства, а более глубокие модели показали лучшие результаты при обучении. Однако результаты были хуже на тестовых данных, что указывало на переобучение (или недостаточную обучающую выборку для сложных моделей).

Лучшая модель многоуровневого классификатора на базе ResNet50 показала среднюю точность классификации 0,9691 для всех типов повреждений. Модель обучалась с использованием двоичной функции фокальных потерь и оптимизатора SGD.

Определение и классификация стальных рулонов от поставщика рулонов помогут вам лучше понять

Рулон стали — готовый стальной продукт, такой как лист или полоса, намотанный или смотанный после прокатки.В свете опыта, накопленного за эти годы, ANSON классифицирует рулоны стали на горячекатаные и холоднокатаные марки или рулоны из нержавеющей стали , углеродистые рулоны и оцинкованную сталь в соответствии с текущими продуктами и международными стандартами.

Горячекатаный рулон производится из полуфабрикатов, которые уменьшаются до определенной толщины путем прокатки и отжига и наматываются в рулон. Используется горячекатаный прокат e.грамм. для изготовления труб, стальных дверей и резервуаров или перерабатывается в холоднокатаную сталь.

Холоднокатаный лист в рулонах получают путем удаления ржавчины с горячекатаного листа путем «травления» его в растворе слабой кислоты, затем промывки, обработки щеткой, сушки, смазывания и разворачивания листа и, наконец, выполнения холодной прокатки пропуская лист через редукционный стан под давлением и наматывая его в рулон. Холоднокатаная сталь является продуктом с более высокой степенью обработки и имеет более гладкую поверхность, большую точность размеров (толщину, ширину, длину) и большую прочность.Большая часть холоднокатаной стали перерабатывается в автомобильной промышленности, но некоторая часть также используется в производстве товаров для дома.

Нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали содержанием хрома и, в некоторых случаях, никеля. Добавление хрома в углеродистую сталь делает ее более устойчивой к ржавчине и образованию пятен, а добавление никеля к хромистой нержавеющей стали улучшает ее механические свойства, например плотность, теплоемкость и прочность.Лист из нержавеющей стали используется, например, при производстве машин, инструментов и контейнеров.

Углеродная спираль , тип стали, которая обычно содержит лишь небольшое количество элементов, кроме углерода, кремния, марганца, серы и фосфора, поэтому в ней нет значительного легирующего элемента. Углеродный змеевик подходит для применений второго сорта, не предъявляя особых требований к качеству поверхности. Углеродистая рулонная сталь ANSON бывает разных марок и толщин, что позволяет использовать этот металл в самых разных областях.Мы предлагаем угольные рулоны горячекатаные, холоднокатаные, оцинкованные, алюминированные и окрашенные. Доступные марки включают CS-B, FS -B, DS-B, DDS, EDDS, A36, SS Grades 30-55, A572-50 HSLA Grades 40-80 и A606.

Спецификация углеродной катушки

Доступные сплавы 1008, 1010 и другие низкоуглеродистые сплавы
Толщина 0,002 — 0,035 дюйма (.0508 — .889 мм)
Ширина 0,09 — 24 дюйма (2,286 — 609,6 мм)
Темперамент Отожженные, твердые, как прокат, полностью твердые
Отделки С покрытием, без покрытия, с покрытием

Оцинкованный рулон , получаемый при покрытии горячекатаного или холоднокатаного листа или полосы цинком методом горячего погружения или электролитического осаждения.Цинковое покрытие, нанесенное методом горячего погружения, обычно достаточно тяжелое, чтобы противостоять коррозии без дополнительного защитного покрытия. Электронно оцинкованные материалы не используются в коррозионно-стойких материалах без последующей химической обработки и окраски, за исключением умеренно агрессивных условий из-за тонкого цинкового покрытия. Гальванизация — это покрытие из чистого цинка. В ходе специального процесса термообработки покрытие из чистого цинка преобразуется в покрытие из сплава цинка и железа, и продукт известен как Galvanneal.Используется оцинкованный лист, например в автомобильной промышленности или при производстве кровельных материалов (например, кровельных, водосточных желобов).

Оцинкованная катушка Параметры

Коммерческое качество Качество рисования
Диапазон толщины (мм) 0,14-0,80 0.30-0,80
Ширина (мм) 400–1000 400–1000
Цинковое покрытие (г / м2) 80-275 80-275
Внутренний диаметр рулона (мм) 508 508
Вес рулона (макс.) 5.0 MT 5.0 MT
Испытание на изгиб под углом 180 градусов 0 т 0 т
Катушка обмотки в шахматном порядке в шахматном порядке

Свяжитесь с

Код НАИКС 331221 — Производство стального проката

Импорт, экспорт и торговый баланс США

Импорт (долл. США)

$ 203 275 668

Экспорт (долл. США)

209 351 394 долл. США

Торговый баланс (долл. США)

6 075 726 долл. США

Лучшие страны по версии U.С. Импорт

Канада $ 88 614 830
Швеция 30 841 721 долл. США
Германия $ 18 920 562
Япония $ 17 583 906
Китай $ 14 522 557

Лучшие страны по версии U.С. Экспорт

Канада 34 173 472 долл. США
Китай 30 372 267 долл. США
Германия $ 28 315 398
Мексика $ 23 318 656
Тайвань $ 16 372 964

стран с наибольшим положительным сальдо торгового баланса

Мексика $ 23 318 656
Тайвань $ 16 320 652
Китай $ 15 849 710
Корея, Южная $ 11 183 018
Германия $ 9 394 836

стран с наибольшим торговым дефицитом

Канада –54 441 358 долл. США
Швеция — 23 232 542 долл. США
Япония –13 354 987 долл. США
Соединенное Королевство — 8 127 794 долл. США
Россия –3 037 140

U.S. Общая стоимость импорта для кода НАИКС 331221 составляет 203 275 668 долларов США. На Канаду, Швецию и Германию приходится наибольший объем импорта фасонного проката в 2018 году.

Общая стоимость экспорта США для этой отрасли составляет 209 351 394 долларов. На Канаду, Китай и Германию приходился основной объем экспорта фасонного проката в 2018 году.

Типы процессов изготовления металла

Изготовление металла — это широкий термин, обозначающий любой процесс, при котором металлический материал разрезается, формируется или формуется в конечный продукт.Вместо того, чтобы собирать конечный продукт из готовых компонентов, производство создает конечный продукт из сырья или полуфабрикатов. Существует множество различных производственных процессов изготовления, и используемый процесс зависит как от исходного металлического материала, так и от желаемого конечного продукта. Изготовление используется как для нестандартных, так и для стандартных изделий.

Большинство металлических изделий, изготавливаемых по индивидуальному заказу, изготавливается из ряда широко используемых металлов и их сплавов. Некоторые из наиболее популярных типов металлов, доступных для изготовления металлических изделий на заказ, включают алюминий, латунь, медь, золото, железо, никель, серебро, магний, олово, титан и различные марки стали.Производители часто начинают со складских металлических компонентов, таких как листовой металл, металлические стержни, металлические заготовки и металлические стержни, чтобы создать новый продукт. Например, из алюминиевой заготовки может быть получена изогнутая алюминиевая труба с использованием процесса экструзии с последующим складыванием трубы.

Специализированные производители металла называются фабричными цехами. У подрядчиков, производителей оборудования и торговых посредников производители металла работают для них над различными проектами. Часто производители металла делают заявки на вакансии, представляя чертежи, и, если им присуждается контракт, они строят проект.После присуждения контракта производители металла приступают к этапам планирования. Это включает в себя заказ необходимых материалов и наличие у инженера-технолога программы станков с ЧПУ для этого проекта. Некоторые работы могут быть переданы на субподряд в зависимости от размера и особых потребностей проекта. Многие производители металла специализируются на определенных процессах или металлах. Fab-магазины могут использовать несколько производственных процессов для создания конечного продукта. Они также могут предоставлять услуги по отделке продукта, такие как удаление заусенцев, полировка, нанесение покрытий и покраска.Отделка отличается от производства тем, что отделка — это вторичный процесс обработки внешней поверхности продукта, а не его придания формы или создания нового продукта.

В этой статье дается обзор некоторых из наиболее распространенных методов изготовления и соображений при выборе подходящего изготовителя для проекта.

Отливка чугуна с использованием песчаной формы.

Изображение предоставлено: Mr. 1 / Shutterstock.com

Производство металлов — Типы изготовления

Выбор метода изготовления, подходящего для данного проекта, зависит от геометрии детали, предполагаемого назначения продукта и материалов, использованных при его изготовлении.Общие процессы изготовления металлических изделий на заказ следующие:

Кастинг

Литье — это процесс, когда расплавленный металл выливают в форму или форму и дают ему остыть и затвердеть до желаемой формы. Этот процесс идеально подходит для массового производства деталей с повторным использованием одной и той же пресс-формы для создания идентичных продуктов. Есть несколько разных видов литья. Литье под давлением — это когда жидкий металл вдавливается в матрицу, а не в форму, и там приложенное давление удерживает его на месте до тех пор, пока он не затвердеет. Этот процесс известен высокоскоростными приложениями, которые он поддерживает.Литье в постоянную форму включает заливку расплавленного металла в форму.

Существует множество видов литья. В некоторых случаях в этом процессе также используется вакуум. Отливка в постоянную форму может создавать более прочные отливки, чем отливка под давлением, но их бывает трудно удалить из конечного продукта. По этой причине также доступны отливки в полупостоянные формы. Эти формы имеют одноразовые стержни, что делает их более управляемыми и менее дорогостоящими для удаления. Последний процесс литья — это литье в песчаные формы.При литье в песчаные формы отливки производятся путем вдавливания модели в мелкую смесь песка. Это формирует форму для заливки расплавленного металла. Этот процесс медленный, но в целом более экономичный, чем другие формы литья. Его также можно использовать, когда требуются сложные конструкции или для изготовления больших металлических изделий.

Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска ближайших кастинговых компаний.

Раскрой

Этот очень распространенный тип изготовления — это резка металлической заготовки для разделения ее на более мелкие части.Хотя пиление является самым старым методом резки, современные методы включают лазерную резку, гидроабразивную резку, ножницы и плазменную резку. Существует множество различных методов резки, от ручных и электроинструментов до резаков с числовым программным управлением (ЧПУ). Резка может быть первым этапом более длительного производственного процесса или единственным используемым процессом.

Высечка — это еще один процесс резки, при котором для резки металла используется матрица. Ротационная высечка использует вращающуюся цилиндрическую матрицу для резки материала, подаваемого через пресс.Планшетная высечка используется для более толстых металлических материалов и использует штампы на прессе для вырезания форм, когда штамп прижимается к металлу.

Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний, занимающихся высечкой.

Рисунок

Drawing использует силу растяжения, чтобы втягивать металл в коническую матрицу и через нее. Матрица растягивает металл в более тонкую форму. Обычно волочение выполняется при комнатной температуре и называется холодным волочением, но металлическую заготовку можно нагреть, чтобы уменьшить необходимое усилие.

Этот процесс считается глубокой вытяжкой, если конечный продукт имеет глубину, равную или превышающую его радиус. Обычно он используется при изготовлении листового металла, чтобы превратить листы металла в полые цилиндрические или коробчатые сосуды.

Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по глубокой вытяжке.

Складной

Металл изгибается под углом. Чаще всего используется тормозной пресс, который за счет защемления металла создает складки.Заготовка удерживается между пуансоном и матрицей и сгибается под давлением пуансона. Этот процесс обычно используется для формования листового металла. Складывание также можно выполнить, ударив по металлу молотком до его изгиба или используя фальцевальную машину, также известную как папка. Станок имеет плоскую поверхность, на которой размещается листовой металл, зажимная планка, удерживающая заготовку на месте, и передняя панель, которая поднимается вверх и заставляет вытянутый над ней металл изгибаться.

Изготовление ножей методом ковки.

Изображение предоставлено: Франческо де Марко / Shutterstock.com

Ковка

Forging использует силу сжатия для придания формы металлу. Молоток или матрица ударяют по металлической заготовке до тех пор, пока не будет сформирована желаемая форма. Этот процесс может быть выполнен с металлом при комнатной температуре и называется холодной ковкой. Ковка также может выполняться с металлом, нагретым до диапазона от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, и тогда это называется теплой ковкой. Когда металл нагревается до температуры рекристаллизации, которая зависит от металла, этот процесс называется горячей ковкой.Ковка — один из древнейших видов производства, кузнецы использовали ковку много веков назад.

Примеры поковок из нержавеющей стали

Изображение предоставлено: Cornell Forge

Экструзия

В процессе экструзии заготовка проталкивается через открытую или закрытую матрицу или вокруг нее. При проталкивании через открытую или закрытую матрицу диаметр заготовки уменьшается до поперечного сечения матрицы. При нажатии на матрицу внутри заготовки образуется полость.В обоих этих процессах в качестве обрабатываемой детали обычно используется металлическая заготовка или цилиндр (заготовка), а для выполнения ударной операции — плунжер. Получающийся в результате продукт цилиндрической формы часто представляет собой проводку или трубопровод. Поперечное сечение матрицы может иметь разную форму для изготовления деталей разной формы. Экструзия может быть непрерывной для получения очень длинных деталей или полунепрерывной для создания множества более коротких деталей.

Ударная экструзия, также называемая холодной экструзией, выполняется при комнатной температуре и увеличивает прочность детали, делая ее более прочной, чем исходный материал.Когда к соответствующему металлу прилагается достаточная сила, он начинает принимать доступную форму, подобно движению вязкой жидкости. Холодная экструзия обычно используется для изготовления стали.

Горячая экструзия выполняется при повышенной температуре, чтобы предотвратить затвердевание металла и облегчить проталкивание через матрицу. Обычно он используется для изготовления меди, а также для изготовления нестандартных алюминиевых деталей.

Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по производству стальной экструзии.

Механическая обработка

Под механической обработкой понимается процесс формовки металла путем удаления из него нежелательного материала. Этот процесс можно выполнить разными способами. Существует множество различных процессов обработки, включая сверление, токарную обработку и фрезерование.

Drilling использует вращающийся режущий инструмент, сверло, для вырезания отверстия в материале. Сверло прижимается к металлу при очень быстром вращении, чтобы образовалось круглое отверстие.

Токарный станок использует токарный станок для вращения металла, в то время как режущий инструмент движется линейно для удаления металла по диаметру, создавая цилиндрическую форму.Режущий инструмент можно наклонять под разными углами для создания разных форм. Это можно сделать вручную или на токарном станке с ЧПУ. Обработка с ЧПУ обычно используется, когда размеры деталей должны быть очень точными.

Milling использует вращающиеся многоточечные режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки до достижения желаемой формы. Металл медленно подается во вращающийся режущий инструмент, или инструмент перемещается по неподвижному металлу, или и заготовка, и инструмент перемещаются относительно друг друга.Этот процесс можно выполнить вручную или на фрезерном станке с ЧПУ. Фрезерование часто является второстепенным или завершающим процессом, но его можно использовать как единственный метод изготовления от начала до конца. Различные типы фрезерования включают торцевое фрезерование, плоское фрезерование, угловое фрезерование, подъемное фрезерование и фасонное фрезерование.

Вы можете использовать платформу поиска поставщиков Thomas для поиска ближайших к вам обрабатывающих компаний.

Пробивной станок с ЧПУ обрабатывает отверстия в листовом металле.

Изображение предоставлено BigBlueStudio / Shutterstock.ком

Пробивка

Револьверы уникальной формы на пробивном прессе ударяют по металлу насквозь или в матрицу, создавая отверстия. Конечным продуктом может быть либо кусок металла с отверстиями для крепления, либо он может быть теперь удаленным и профилированным металлическим элементом, называемым заглушкой. Большинство пробивных прессов являются механическими, но более мелкие и простые пуансоны могут приводиться в действие вручную. Пробивные прессы с ЧПУ теперь также широко распространены и используются как для тяжелых, так и для легких металлических работ.

Стрижка

Один длинный прямой разрез получается путем объединения двух инструментов, один из которых находится над металлом, а другой расположен ниже, для приложения давления.Верхнее лезвие прижимает металл к неподвижному нижнему лезвию и разрушает его. Затем трещина распространяется внутрь для полного разделения. Срезанные края обычно имеют заусенцы. Он идеально подходит для резки материалов меньшей длины и различной формы, поскольку лезвия можно устанавливать под углом, чтобы уменьшить необходимое усилие.

Штамповка

Этот процесс аналогичен штамповке, за исключением того, что пресс создает не отверстие в металле, а вмятину. Револьвер не проталкивает металл через матрицу полностью, а только поднимает его.Штамповка используется для формирования фигур, букв или изображений на металлической панели или листе. Механический и гидравлический — это два типа штамповочных прессов. Машины для штамповки металла отливают, пробивают, режут и формируют металлические листы. Листы толщиной до 1/4 дюйма формуются в заданные формы и размеры. Прессы, используемые для штамповки металла, могут создавать широкий спектр продуктов, и они могут выполнять ряд операций, включая вырубку, чеканку металла и формовку четырех слайдов. Металлические монеты (как следует из названия) можно использовать для создания монет, но у него есть и другие применения, например, детали для электроники.Формование с четырьмя слайдами включает в себя различные процессы штамповки и формования для создания более сложных продуктов, и это особенно эффективно для небольших деталей.

Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по штамповке металла.

Сварка TIG.

Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

Сварка

При сварке две или более металлических детали соединяются вместе за счет сочетания тепла и давления.Это популярный процесс, потому что металлические части могут быть любой формы и размера. Четыре из популярных типов сварочных процедур — это сварка электродом или дуговая сварка, сварка MIG, сварка TIG и дуговая сварка порошковой проволокой.

Сварка палкой, также известная как дуговая сварка защищенного металла (SMAW), использует электродную штангу, которая вырабатывает электрический ток, который образует электрическую дугу при контакте с металлом. Высокая температура дуги сваривает металл.

Сварка металла в инертном газе (MIG) или газовая дуговая сварка металла (GMAW) использует поданный извне газ вместе с непрерывным сплошным проволочным электродом, чтобы защитить металл от реакции на факторы окружающей среды, чтобы сварка была более быстрой и непрерывной.Защитный газ также создает меньше сварочного дыма.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также называемая дуговой сваркой вольфрамовым электродом, использует стержень вольфрамового электрода, который создает короткую дугу для сварки более тяжелых металлов в тяжелых производственных условиях. Этот метод требует высококвалифицированного сварщика, так как процесс более сложный, но его можно использовать для большинства металлов и для сложных проектов.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) имеет такой же процесс и оборудование, что и сварка MIG. Используемый проволочный электрод содержит сердечник, который производит защитный газ, поэтому вторичный источник газа не требуется.Этот метод более портативен, чем сварка MIG или Stick, но его нельзя использовать с более тонкими металлами.

Выбор производителя

Выбор специализированного цеха по изготовлению металлоконструкций или производителя нестандартного металла, который лучше всего удовлетворит потребности проекта, является важным решением, которое может повлиять на скорость производства, качество продукции и рентабельность данного проекта. Чтобы помочь в процессе выбора, вот некоторые рекомендации:

  • Опыт: Изготовители по индивидуальному заказу, которые работают в течение длительного времени или имеют хорошо зарекомендовавшие себя в области предоставления хорошего обслуживания, могут представлять очевидные причины для выбора магазина.
  • Обслуживаемые отрасли : Может быть полезно отметить, какие отрасли обычно обслуживает магазин, а также виды продуктов или процессов, на которые он специализируется, поскольку они лучше подходят для выполнения конкретных отраслевых требований. Также важно узнать об опыте изготовителя с типом металла, необходимого для проекта. Некоторые фабрики специализируются на производстве одного или двух видов металлоконструкций. Если вы уже знаете, что лучший металл для проекта — это алюминий, поищите специализированного производителя алюминия.
  • Ресурсы: Станки с ЧПУ могут быть лучшим вариантом для детализированного проекта, но ручные станки могут лучше подойти для проекта с ограниченным бюджетом. Размер оборудования имеет значение, если конечный продукт слишком большой. Инструментальные возможности производственного цеха на заказ могут иметь важное значение для его возможностей и качества металлических изделий. Требуется ли точное изготовление? Производство прецизионного листового металла во многом зависит от быстро развивающихся компьютерных технологий.Многие компании, специализирующиеся на прецизионном производстве, используют программное обеспечение CAD / CAM для проектирования и компоновки изделий, которые будут изготовлены. Компьютеры с ЧПУ запрограммированы для выполнения конкретных задач и достижения невероятно точных характеристик, необходимых для производства многих продуктов. Станки с ЧПУ приобрели огромную популярность благодаря своей точности и снижению затрат на рабочую силу. Многие компании, специализирующиеся на точном производстве, будут проектировать и производить готовую продукцию.
  • Тип производства: Размер производственного цикла, будь то краткосрочный или долгосрочный, малый или большой объем, должен быть одним из центральных факторов при выборе адекватной услуги по изготовлению на заказ.
  • Исходные материалы: Наконец, важно убедиться, что производитель либо уже имеет, либо может изготовить конкретный металл, который будет использоваться для продукта. Если у них есть конкретный поставщик металла, которого они используют, также стоит изучить репутацию поставщика. Специализированный цех по изготовлению нержавеющей стали может долгое время работать с одним и тем же поставщиком стали.

Thomas ‘Supplier Discovery Platform — идеальное место для поиска нового производителя металла.Начните здесь, где у нас есть более 9000 производителей, перечисленных в нашей базе данных.

Производство металлов — Краткое описание

Это руководство дает общее представление о производстве металла, различных методах и соображениях по выбору изготовителя. Для получения дополнительной информации о связанных услугах обратитесь к нашим руководствам по другим продуктам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https: // www.Plasmacnc.co.uk/blog/understanding-fabrication-and-types-of-fabrication/
  2. https://www.thefabricator.com/article/bending/sheet-metal-folding-evolves
  3. https://www.themanufacturer.com/articles/different-types-of-welding-and-what-they-are-used-for/
  4. http://www.engineeringarticles.org/machining-operation-and-types-of-machining-tools/
  5. https://www.reinkeandschomann.com/blog/custom-metal-fabrication/
  6. https://www.cornellforge.com/forging-forged-parts-guide/
  7. http: // www.pdf-inc.com/types-metal-fabrication-processes/
  8. https://alliedsinterings.com/products/

Прочие изделия из металла

Изображение предоставлено: Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

О металлах | Информация по изготовлению ювелирных изделий

-Сортировка по цене — От высокой к низкой цене — От низкой к высокой Имя — Сортировка от А до Я Имя — Сортировка от Я до А

Что такое элементы и сплавы?
Металлы могут быть элементами или сплавами. Элементы — это основные строительные блоки химии. Примеры элементов: кислород, азот, водород, железо (Fe), медь (Cu) и ниобий (Nb).

Свинец (Pb) — это элемент, который в течение 1000 лет был популярен в качестве ингредиента литейных сплавов (и некоторых других сплавов), поскольку он делает некоторые металлы более мягкими, менее хрупкими и / или помогает им плавиться при более низких температурах. В настоящее время известно, что свинец связан с определенными когнитивными проблемами и проблемами со здоровьем (особенно у детей), и большинство правительств регулируют допустимые количества свинца в компонентах ювелирных изделий из-за опасности проглатывания детьми бусинок или других частей своих украшений.Компоненты ювелирных изделий, содержащие свинец , относятся к , как правило, считаются безопасными для использования взрослыми и их внешнего ношения, поскольку взрослые с меньшей вероятностью проглотят свои украшения. Подробнее о свинце в ювелирных компонентах.

Сплавы представляют собой смеси различных элементов. Сплавы могут быть «основным» (менее дорогостоящим) металлом, таким как латунь, или «драгоценным» (более дорогим) металлом, например, стерлинговым серебром или золотом в каратах. Ювелиры и инженеры создают сплавы для изменения цвета, температуры плавления и / или прочности элементов.Например, чистое золото слишком мягкое для большинства применений. Чтобы сделать его прочнее, его легируют (смешивают) с другими элементами.

Что такое основные металлы?
Недрагоценный металл — это универсальный термин в ювелирной промышленности для металлов, используемых в бижутерии. В металлообработке основным металлом является любой металл, не относящийся к благородным или драгоценным металлам. Недрагоценные металлы могут быть плакированными или необработанными (без покрытия, без покрытия).В бижутерии неблагородные металлы часто покрывают очень тонким слоем золота, серебра, никеля, родия или другого металла на поверхности бусины, находки, цепочки или другого компонента.

Общие недрагоценные металлы включают:


Алюминий — мягкий металл, поэтому он отлично подходит для тиснения и штамповки металлов, а также для наслоения и клепки.
Алюминий не ржавеет и не требует патины с помощью стандартных химикатов, которые обычно используются для затемнения ювелирных изделий.Он окисляется при контакте с кислородом или водой! К счастью, этот окисленный слой оксида алюминия (Al2O3) сразу образует стабильный слой, который защищает алюминий от коррозии или дальнейшего окисления.
Как окрасить алюминий? Яркие, стойкие цвета алюминия достигаются за счет анодирования. Анодирование — это электрохимический процесс, при котором металлическая поверхность превращается в прочное, коррозионно-стойкое оксидное покрытие. Хотя цвет прочный, помните, что алюминий — мягкий металл: при работе с анодированным алюминием старайтесь не поцарапать анодированный слой.
Чтобы добавить свои собственные цвета к алюминию, вы можете использовать краски, спиртовые чернила Ranger и искусственную патину Vintaj, но, чтобы избежать негативных реакций, мы настоятельно рекомендуем избегать использования традиционных ювелирных химикатов. (Не , а не , используйте Win-Ox ™ с алюминием!) Магазин алюминиевый лист | Магазин алюминиевой проволоки .

Латунь — это сплав меди, цинка и иногда других металлов. Обычно это 70% меди и 30% цинка.Наша красная латунная проволока на 90% состоит из меди и на 10% из цинка, что придает ей немного более теплый цвет. Необработанная (без покрытия) латунь Компоненты обычно того же цвета, что и желтые (плакированные) детали, хотя они могут различаться по цвету и могут также работать с золотыми пластинами. Поверхности изделий из необработанной латуни могут быть несовершенными и требовать полировки, а их отделка может измениться с возрастом.

Латунь с защитой от потускнения (запатентованный сплав) по цвету очень близка к золоту 14 карат. Другое название латуни с защитой от потускнения — латунь, устойчивая к потускнению.

Brittania Pewter — см. Pewter
Медь — это элементарный металл ярко-красновато-оранжевого цвета. Это очень реактивный металл, то есть со временем он потемнеет и приобретет патину, иногда с зеленоватым оттенком. Медь также может обесцвечивать кожу, чаще всего, когда ее плотно носят, как кольцо на пальце или плотно прилегающий браслет.Медь — мягкий металл, поэтому она отлично подходит для обмотки проволоки. Из-за мягкости меди твердые медные компоненты могут гнуться легче, чем бусинки и выводы из меди. Медь без покрытия обычно называют сырой медью или чистой медью.

Нейзильбер иногда также называют немецким серебром . Это сплав неблагородных металлов никеля, меди и цинка. Хотя никель имеет серебристый цвет, он не содержит серебра , а не .Наша проволока из нейзильбера на 65% состоит из меди, на 18% из никеля и на 17% из цинка. Относительно невысокая стоимость мельхиора по сравнению со стерлинговым серебром делает его привлекательным вариантом для изготовления ювелирных компонентов. Просто имейте в виду, что у некоторых людей аллергия на никель, и вы не сможете продавать его в ЕС. См. Без никеля
Ниобий обладает высокой устойчивостью к коррозии и другим реакциям и используется в медицинских имплантатах.Фурнитура ювелирных изделий из ниобия бывает нескольких анодированных цветов. Анодирование — это способ окраски металла путем погружения его в электрически заряженную «ванну», которая создает яркие цвета без покрытия или окраски поверхности. Цвета не отслаиваются и не отслаиваются, как гальванические или окрашенные поверхности. Главный недостаток анодированного ниобия заключается в том, что он не сочетается с основными серебряными и золотыми цветами. С другой стороны, ниобий — инертный элемент, без никеля, свинца или других добавок, большинство людей с аллергией на металл могут безопасно носить ниобий.
Pewter включает любой из многочисленных серебристо-серых сплавов олова с различным количеством сурьмы и меди. Старые / винтажные детали олова часто содержат свинец, потому что он недорогой и снижает температуру плавления сплава. Вы редко встретите олово, содержащее свинец, если не купите его у невежественного или недобросовестного поставщика. (Остерегайтесь цен, которые кажутся слишком хорошими, чтобы быть правдой!)
Продукция TierraCast изготавливается из олова, не содержащего свинца, под названием Britannia pewter , которое состоит из олова, сурьмы и меди.Большинство оловянных бусин и ювелирных изделий TierraCast Britannia имеют покрытие (покрытие) другого цвета на основе олова.
Некоторые из наших изделий из недрагоценных металлов сделаны на основе латуни или сплава цинка («Материал» на странице «Подробности») с покрытием из состаренного олова («Цвет» на странице «Сведения»). Почти во всех случаях эти латунные или цинковые сплавы соответствуют критериям отсутствия свинца.


Сталь — это общий термин для широкого спектра сплавов на основе железа , которые являются очень прочными и твердыми.
  • Холоднокатаная сталь имеет форму, когда температура металла ниже его температуры рекристаллизации (обычно комнатной температуры). Металл буквально зажат между валками в мельнице, чтобы сплющить и утончать сталь. Этот метод холодной обработки упрочняет металл на 20% больше, чем горячая обработка. Он также создает очень гладкую поверхность с однородным финишем. Это позволяет создавать небольшие изделия с большой прочностью.
  • Сталь AFNOR XC45 — это особый тип холоднокатаной стали, представляющий собой комбинацию сталей XC45 и XC75 (AFNOR), также известных как сталь 1045 и сталь AISI 1078 соответственно.Сплав представляет собой углеродистую сталь без добавления никеля, что означает, что он соответствует строгим стандартам Директива ЕС по никелю.
    Ювелирные изделия из стали AFNOR XC45 включают высококачественные французские заколки для заколки и зажимы для обуви.

  • Углеродистая сталь имеет содержание углерода до 2,1% по весу и может содержать множество других элементов (помимо железа и углерода). По мере увеличения процентного содержания углерода сталь может становиться тверже и прочнее в результате термической обработки, но с соответствующим снижением пластичности (она может стать более хрупкой).Углеродистая сталь имеет матовую поверхность по сравнению с блестящей поверхностью нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь (также известная как коррозионно-стойкая сталь) — это общее название для любого стального сплава с минимум 11,5 мас.% Хрома. Общие типы или сорта включают 440, 304L, 316L и 904A. Во всех типах нержавеющей стали хром создает очень тонкий слой оксида хрома на поверхности металла, который предотвращает его ржавление.
Преимущество нержавеющей стали перед сталью с гальваническим покрытием состоит в том, что при появлении царапин или повреждений нержавеющая сталь «самовосстанавливается», образуя новый слой оксида хрома. В стали с гальваническим покрытием царапины на покрытии могут привести к коррозии находящейся под ним стали. Как правило, чем выше процент хрома, тем выше коррозионная стойкость стали. В сплав добавляют другие металлы, чтобы придать стали другие свойства, такие как прочность и ковкость. Никель добавлен для усиления защитного оксидного слоя.
Фурнитура из нержавеющей стали чуть более серого цвета, чем белая фурнитура, но разница едва заметна, особенно на готовых украшениях. Нержавеющая сталь плохо подходит для стерлингового серебра или серебра.
  • Нержавеющая сталь 304 — самый популярный сорт нержавеющей стали. Это 18-20% хрома, 8-10,5% никеля, 0,08% углерода, плюс железо и перечисленные выше микроэлементы. Он обычно используется в пищевой промышленности (раковины, кофейные урны, хранение и транспортировка молочных продуктов, пиво / пивоварение, обработка цитрусовых и фруктовых соков и т. Д.).Такая же устойчивость к коррозии и пятнам, которая делает его идеальным для обработки пищевых продуктов, также делает его популярным для изготовления ювелирных изделий.

  • Нержавеющая сталь 304L почти такая же, как 304, но имеет более низкое содержание углерода (0,03%) и может содержать немного большее количество никеля (8–12%). Этот сплав обладает повышенной свариваемостью и устойчивостью к коррозии (отлично подходит для мужских украшений).

  • Нержавеющая сталь 430 содержит менее 0,75% никеля, а некоторые формы нержавеющей стали 430 соответствуют директиве ЕС по никелю (менее.05% миграции ионов никеля). Нержавеющая сталь 430 имеет хорошую коррозионную стойкость по сравнению с не нержавеющей сталью, но не так хороша, как сплавы 304 и 316. Это делает его менее популярным для ювелирных изделий, чем можно было бы ожидать из-за низкого содержания никеля. Тем не менее, он набирает популярность из-за низкого содержания никеля, и теперь у нас есть колпачки для бус в дополнение к деталям для серег из нержавеющей стали 430 .

Хирургическая нержавеющая сталь — это особый тип нержавеющей стали, которая, хотя и пригодна для носки большинством населения, все же содержит небольшое количество никеля (на который у некоторых людей есть аллергия), обычно 8% в ювелирных изделиях.
  • Хирургическая нержавеющая сталь 316 и 316L содержит 2-3% молибдена для еще большей устойчивости к агрессивным агрессивным средам (как промышленным, так и внутрикоррозийным). 316L — это низкоуглеродистая версия марки 316 с повышенной устойчивостью к коррозии, которая часто используется в часах из нержавеющей стали и в морских приложениях. Как и большая часть другой нержавеющей стали, она содержит 8-10,5% никеля, что делает ее непригодной для людей с аллергией на никель.

Титан — очень прочный металл, чрезвычайно устойчивый к коррозии.Из-за этого он часто используется в медицинских имплантатах и ​​является отличным выбором для людей с аллергией на никель. Наш титановые швензы и стойки для серег относятся к классу 1 ASTM F67, который представляет собой нелегированный коммерчески чистый титан и соответствует требованиям Директива ЕС по никелю. Наш Титановые стойки для серег имеют либо оловянную подушку Brittania, либо плоскую подушку из нержавеющей стали 430.
«Белый металл» и «металлический горшок» — термины для сплавов на основе олова, используемых при низкотемпературном литье компонентов ювелирных изделий из недрагоценных металлов.Белый металл — это «серебряный» цвет, который чаще всего встречается на бижутерии и изделиях из недрагоценных металлов. Отливки из белого металла обычно бывают трехмерными, а не плоскими и часто покрываются гальваническим покрытием. Точный состав белого металла варьируется, потому что каждый литейный цех и цех используют свою собственную формулу.

См. Покрытие

для получения дополнительной информации о цветах компонентов из недрагоценных металлов.

Что такое драгоценные металлы?
Термин драгоценный металл относится к редким металлам, имеющим высокую экономическую ценность.Этот термин обычно включает платину, золото и серебро. Металл можно считать «благородным» металлом (что означает, что он обладает высокой устойчивостью к коррозии), но не «драгоценным» металлом. Золото, серебро и платина обычно считаются как благородными, так и драгоценными металлами. В отдельные годы рыночные «спотовые» цены на драгоценные металлы сильно колеблются. Немедленный эффект будет заметен в проволоке, листе, бусинах и фурнитуре из серебра, золота и золота 14 карат. Если цены останутся особенно высокими (или низкими), будет аналогичный (но меньший) эффект на цены на посеребренные и позолоченные (недрагоценные металлы) предметы.

Драгоценные металлы в Rings & Things включают:
Стерлинговое серебро , иногда с отметкой . 925 , представляет собой сплав не менее 92,5% серебра, и (обычно) медь. Это мягкий, легкий в обработке металл, который можно состарить до темно-черного цвета или отполировать до яркого блеска. Подробнее о серебре .
Серебро 925 пробы Argentium® — устойчивый к потускнению сорт стерлингового серебра, состоящий из 1.2% германия, 6,3% меди и 92,5% серебра. Для конечного пользователя главная привлекательность Argentium — его устойчивость к потускнению, которая требует гораздо меньшего ухода, чем традиционное серебро. Для металлистов Argentium предлагает дополнительные преимущества. Он не образует накипи, что экономит время ремесленников и делает его более экологически чистым по сравнению с традиционным фунтом стерлингов. Аргентиум может быть почти в два раза тверже стандартного отожженного стерлингового серебра с помощью простой термообработки, и его можно сваривать лазером.Эти свойства позволяют расширить возможности дизайна.
Чистое серебро , иногда с штампом .999 , содержит не менее 99,9% чистого серебра, что означает, что оно мягче и податливее, чем чистое серебро. Он также имеет тенденцию дольше тускнеть. Фурнитура и проволока из чистого серебра совместимы с серебром Art Clay ™ и глиной из драгоценных металлов.
Серебряная заливка изготавливается с использованием тепла и давления для нанесения слоя.925 пробы или чистое серебро 999 пробы на основу из менее дорогого металла. В результате получается поверхность из чистого серебра или чистого серебра, которая в сотни раз толще, чем серебряное покрытие. Для серебряной заливки еще нет отраслевых стандартов, но Компоненты, наполненные серебром, имеют вес не менее 1/20 серебра. Больше информации.
Vermeil , произносится «vehr-MAY», представляет собой покрытие из каратного золота поверх стерлингового серебра.Компоненты ювелирных изделий Vermeil доступны в Rings & Things.
Карат (kt) золота : Чистое золото составляет 24 карата, то есть 24 части из 24 являются золотом. 24kt слишком мягкий, чтобы быть функциональным, поэтому он легирован другими металлами для обеспечения прочности, стоимости и цвета. 14kt — это 14 частей золота из 24, а остальные 10 частей — другие металлы. В зависимости от цвета золота (желтого, розового, зеленого или белого) другие части могут быть из меди, серебра, никеля, цинка, олова, палладия и / или марганца.Люди с аллергией на никель должны знать, что до недавнего времени большая часть белого золота содержала никель. Сегодня палладий используется для изготовления сплава белого золота, который с меньшей вероятностью будет реагировать на кожу владельца.
Золотая пломба (также называемая золотой накладкой ) изготавливается с использованием тепла и давления для нанесения слоя каратного золота на основу из менее дорогого металла. Таким образом получается поверхность с каратным золотом. Минимальный слой каратного золота должен составлять не менее 1/20 от общего веса изделия. Бусины, проволока и бижутерия с золотым наполнением носим с собой .

Заполненные золотом трубки и проволока, как правило, бесшовные , поэтому тело касается только золота. Листы основного металла с золотым наполнением, используемые для других находок, могут быть с одинарной плакировкой (золото только на видимой стороне) или с двойной плакировкой (золото с обеих сторон и иногда по краю). Бесшовные изделия и изделия с двойным покрытием, заполненные золотом, менее подвержены обесцвечиванию, поскольку основной металл запечатан внутри золота. Однако слой золота на одинарном покрытом золотом 1/20 предмете такой же толщины (и такой же общий вес), как два слоя золота на двойном покрытом золотом предмете 1/20. Будьте осторожны при полировке предметов с золотым наполнителем, чтобы не удалить золотой слой.

Поверхностный слой каратного золота на изделиях с золотым наполнением обычно составляет 10, 12 или 14 карат ( см. Дополнительную информацию на иллюстрации ). Чтобы узнать толщину слоя, ищите дробь, например 1/10 или 1/20. Это будет 1/20, если не указано иное. Примеры:

  • 1/10 10kt GF: 1/10 от общего веса должно составлять 10kt золота.
  • 1/20 12kt GF: 1/20 от общего веса должно быть 12kt золота.

Что такое этичные и экологически чистые металлы?
Термины «этические металлы» и «зеленые металлы» описывают металлы, изготовленные из ранее использованных материалов, которые очищаются и используются повторно, в отличие от металлов, которые были добыты недавно. Некоторое количество серебра и золота всегда регенерировалось (перерабатывалось) из лома ювелирных изделий, электроники, промышленного лома, обработки фотографий и других источников.В этом смысле драгоценные металлы всегда были зелеными. Компания

Rings & Things спросила наших поставщиков серебряного листа и проволоки, сделаны ли их материалы из недавно добытых или переработанных материалов. Все они ответили, что используют переработанное серебро. После того, как продукт был отлит, штампован или фрезерован, невозможно определить, откуда пришел металл. Это означает, что мы должны полагаться на то, что говорят нам производители. Тем не менее, исторический прецедент переработки драгоценных металлов в сочетании с высокими ценами на рынках металлов означает, что можно с уверенностью предположить, что по крайней мере некоторые из наших бусины из драгоценных металлов и ювелирные изделия изготавливаются также из так называемых этических металлов.

Что такое покрытия?
Покрытие представляет собой тонкий слой металла, который электрохимическим или другим способом наносится на поверхность другой металлической основы. Другие материалы, такие как пластик, также могут быть покрыты покрытием. Многие изделия с гальваническим покрытием сначала покрывают медью, а затем — последним цветом.

Такие термины, как белый , желтый , серебряная пластина и золотая пластина , могут быть несколько двусмысленными, когда вы пытаетесь определить, является ли застежки в руке будут соответствовать ювелирная цепочка, прыжковые кольца, швензы и т. д.внесены в каталог. Вот наши определения покрытия, которые являются стандартными для ювелирной промышленности:

Белая пластина — «серебряный» цвет, который чаще всего встречается на бижутерии и изделиях из недрагоценных металлов. Компоненты с белым покрытием обычно более серые, но при этом более долговечные, чем компоненты с покрытием из серебра. Обычно они не тускнеют. Покрытие обычно представляет собой имитацию родия из меди, олова, цинка и / или никеля.

Многие компоненты TierraCast® с белым покрытием имеют покрытие из настоящего родия поверх никелевого грунтовочного покрытия. Существует вероятность выщелачивания никелевого грунтовочного покрытия, в результате чего расходные материалы R с покрытием из годия Tierracast не полностью соответствуют требованиям Директива ЕС по никелю. Родий более яркий и серебристый, чем другие белые покрытия, но все же более серый, чем настоящее серебро.
Совет: Номер позиции для наших изделий с белым покрытием заканчивается на -1 .

Серебряная пластина представляет собой тонкий поверхностный слой настоящего серебра.Красиво сочетается с цветом стерлингового серебра; это не совсем соответствует нашим белым результатам. Как и чистое серебро, серебряная пластина может потускнеть. По этой причине его часто покрывают лаком, чтобы предотвратить или замедлить потускнение.
Совет: Номер позиции для наших посеребренных продуктов заканчивается на -3 .
Серебристый цвет — имитация серебряного покрытия, предназначенная для предотвращения окисления. Можно сказать, что это между серебряной тарелкой и белой тарелкой.
Пластина из состаренного серебра представляет собой тонкий поверхностный слой серебра, который был затемнен для придания ему «потрепанного» (окисленного) внешнего вида.
Древесная оловянная пластина — это покрытие оловянного цвета, которое было затемнено для придания «потрепанного» (окисленного) внешнего вида. Некоторые состаренные оловянные бусины и фурнитура матовые, а другие блестящие.
Желтая пластина — это покрытие золотого цвета, которое немного более латунное, чем золотая пластина, а иногда и более долговечное.Желтая отделка лучше всего сочетается с необработанной латунью.
Совет: Номер позиции для наших изделий с желтым покрытием заканчивается на -2.
Золотая пластина представляет собой очень тонкий слой настоящего золота (примерно 1/1000 — 1/1000000 дюйма). Цвет соответствует 14-каратному золоту. Толщина толстой золотой гальванической пластины может составлять 2 или 3/1000 дюйма (это также можно записать как 2 или 3 мил). Узнайте разницу между золотой пластиной и золотой заливкой.Многие позолоченные предметы имеют пластину из белого никеля под последней золотой пластиной. Предупреждение: лосьон для рук ускорит потускнение позолоченных компонентов и может привести к черному цвету в течение нескольких дней после использования.
Совет: Номер позиции для наших позолоченных продуктов заканчивается на -4 .

Позолота — это очень тонкая отделка золотого цвета, которая не является настоящим золотом.

Vermeil , произносится как «vehr-MAY», представляет собой покрытие из каратного золота поверх стерлингового серебра (дополнительную информацию см. В разделе «Драгоценные металлы»).

Золотая пластина, состаренная под старину — это очень тонкий поверхностный слой настоящего золота (примерно 1/1000 — 1/1000000 дюйма), который был затемнен для придания ему «потрепанного» (окисленного) вида. Предупреждение: лосьон для рук ускорит потускнение позолоченных компонентов и может привести к черному цвету в течение нескольких дней после использования.
состаренная латунь Компоненты обычно имеют основу из латуни или цинка с латунным покрытием.Щели на состаренных латунных бусинах, подвесках и фурнитуре затемнены, чтобы придать им «потертый» (окисленный) вид.
Медная пластина — это блестящее блестящее медное покрытие. Поскольку металл под покрытием обычно более твердый, чем медь, компоненты с медным покрытием имеют тенденцию быть более прочными (менее гибкими), чем твердые медные детали.
Медная пластина, состаренная под старину. — это медное покрытие, которое было затемнено для придания ему «потрепанного» (окисленного) вида.
Gunmetal Покрытие варьируется по цвету от темно-синего до матово-темно-серого и до блестящего черного металла. Он часто состоит из черного никелированного покрытия поверх латуни, но мы также производим некоторые компоненты из пушечной бронзы, которые соответствуют Директиве ЕС по никелю. (Щелкните информацию о продукте, чтобы узнать, соответствует ли он Директиве ЕС по никелю.) У нас также есть чешские и японские стеклянные бусины с металлическим покрытием!

См. Основные металлы

и Драгоценные металлы для получения дополнительной информации о конкретных металлах.

В чем разница между золотой пластиной и золотой заливкой?
Золотая заливка в 50–100 000 раз толще, чем обычное золотое покрытие, и примерно в 17–25 000 раз толще, чем тяжелая золотая гальваника. Точно так же серебряная заливка в 100 раз толще, чем серебряное покрытие.
Иллюстрированные примеры сравнения толщины золотой пластины с толщиной золотой заливки:

Для получения дополнительной информации о золотой заливке (золотом наложении) ознакомьтесь с объяснением, предоставленным artisanplating.com.

Аллергия на металлы
Аллергическая реакция на никель — одна из наиболее распространенных аллергий на металл, с которой могут столкнуться вы или ваши покупатели ювелирных изделий. Люди с легкой аллергией на никель обычно могут носить хирургическую нержавеющую сталь несколько часов или, возможно, весь день. Но некоторые люди настолько чувствительны, что не могут даже носить часы, или кнопки на их Levi’s касаются их кожи.Людям, страдающим аллергией на никель, мы предлагаем находки серег стерлингового серебра, каратное золото, ниобий, титановая фурнитура для серег, и неметаллическая фурнитура для серег.

«Без никеля» может сбивать с толку, поскольку предметы, помеченные как «не содержит никель» , могут содержать крошечное, но все же измеримое количество никеля (да? Читайте дальше …) . Еще не существует стандарта US для количества никеля, разрешенного в компонентах ювелирных изделий.Стандарт Европейского Союза, обычно называемый Директивой ЕС по никелю , ограничивает количество никеля, которое может выделяться на кожу от ювелирных изделий и других продуктов. Эти «пределы миграции» отличаются от измерения процентного содержания никеля в составе сплава. Модель UK приняла Директиву ЕС по никелю в качестве стандарта на никель. Если у вас есть клиенты в Великобритании или ЕС — или если вы хотите начать продавать свои ювелирные изделия в этих странах, — вам нужно соблюдать Директиву ЕС по никелю. Дополнительная информация о безникеле и Директиве по никелю .

Гипоаллергенный — популярный маркетинговый термин, но не имеет юридического определения. Когда ваши клиенты запрашивают гипоаллергенные украшения, мы рекомендуем вам вместо этого направить их на варианты без никеля. Чтобы узнать больше о термине «гипоаллергенный» и о различных отличных вариантах минимизации аллергических реакций, см. сообщение в блоге «Хирургическая нержавеющая сталь и гипоаллергенные металлы». Одна вещь, которая усложняет ситуацию, заключается в том, что аллергия на металл похожа на пищевую и другие аллергии — не у всех аллергия на одно и то же.

Патины и окислители
Патина — это коррозия или окисление, происходящие на металлической поверхности. Ржавчина на железе — один из примеров; потускнение серебра — другое. Патины часто образуются естественным образом при длительной выдержке, но также могут быть созданы искусственно для создания состаренного (так называемого «потрепанного») образа.

Растворы для антиквариата (также известные как окислители) часто используются ювелирными мастерами для придания патины металлическим бусинам, подвескам и находкам.Rings & Things предлагает решения, которые дают глубокую черную патину или коричнево-черную патину. Каждый из них может использоваться на различных металлах. Перед использованием антикварного раствора обязательно ознакомьтесь с инструкциями и мерами предосторожности и тщательно соблюдайте их!

Если вы любите экспериментировать с патиной и декоративной металлической отделкой, мы рекомендуем эти книги:


Антикварные сувенирные копейки с печенкой из серного геля.


О материалах для изготовления ювелирных изделий
Бесплатные учебники по изготовлению ювелирных изделий (вход в систему не требуется)
Магазин www.кольца-things.com

Ассортимент проката: 4 категории

В целом весь ассортимент проката можно разделить на следующие четыре категории: 1. Конструкционные формы или секции 2. Листы и листы 3. Профили специального назначения 4. Трубы бесшовные (без стыков).

Категория № 1. Структурные формы или секции:

К первой группе относятся профили общего назначения: пруток круглый, пруток квадратный, уголки, швеллерные двутавры, двутавры; и профили специального назначения, такие как рельсы и изделия сложной формы, используемые в промышленности и строительстве.

Некоторые обычно используемые профили показаны на рис. 2.11, такие изделия изготавливаются на сортовых или рельсовых мельницах, где корпус ролика имеет канавки или прорези, известные как проходы. Эти проходы выполнены в корпусах верхнего и нижнего валков таким образом, что они лежат в одной вертикальной плоскости.

Эти канавки определяют форму, необходимую для работы. Весь процесс выполняется за несколько проходов Рис. 2.12. (c) показаны прокатные валки для производства рельсов, а на рис.2.12 (d) показаны прокатные валки для изготовления двутавровой балки.

Категория № 2. Таблички и листы:

Эти группы продуктов классифицируются по толщине. Плоский продукт шириной от 4 мм до 4 дюймов называется пластиной, а более широкие и тонкие плоские заготовки называются листами.

Изготавливаются на толстолистовых и листовых станах для горячей прокатки металла. Для холоднокатаных рулонов используются многоступенчатые прокатные станы.

Категория № 3. Профили специального назначения:

В эту группу товаров входят колеса особой формы, такие как колеса, кольца, шары, ребристые трубы и штампованные профили, поперечное сечение которых периодически изменяется по длине. Такие профили специального назначения используются в машиностроении и при строительных работах.

На рис. 2.13, а показана последовательность операций при изготовлении катаного колеса для железнодорожных вагонов. Инжир.2.13, (б) показано колесо на заключительной стадии прокатного стана.

Категория № 4. Бесшовные трубы (пирсинг):

Процесс производства бесшовных труб из цилиндрических или круглых прутков называется прошивкой.

Процесс производства бесшовных труб состоит из двух этапов:

(a) Пробивка слитка или круглой заготовки с шероховатой поверхностью для образования толстостенной оболочки.

(б) Раскатка толстостенной оболочки в полую тонкостенную трубу необходимого диаметра и толщины стенки.

На рис. 2.14 показано, что оси двух валков представляют собой косые линии, каждая из которых отклоняется на небольшой угол от направления оси заготовки. На первом этапе два валка вращаются в одном направлении, заставляя заготовку вращаться и двигаться к оправке.

Отверстие образуется и становится больше; в итоге получается грубая трубка. На втором этапе полая оболочка (грубая труба) обычно насаживается на другую оправку, и комбинация прокатывается в продольном направлении в горячем состоянии между гравированными валками.Наконец, операция калибровки может выполняться между калибровочными роликами и без оправки при нормальной комнатной температуре для улучшения свойств и чистовой обработки труб.

Методы и советы по идентификации металлов

Когда вы выбираете металл для использования в производстве, для выполнения механического ремонта или даже для определения свариваемости металла, вы должны быть в состоянии определить его основной тип. Некоторые полевые тесты идентификации металла могут использоваться для идентификации куска металла.

Для получения удовлетворительного сварного шва необходимо знать состав металла. Металлисты и сварщики должны уметь определять различные металлические изделия, чтобы можно было применять правильные методы работы. Для оборудования должны быть доступны чертежи (MWO). Они должны быть исследованы, чтобы определить, какой металл будет использоваться, и, если потребуется, термическую обработку.

После некоторой практики сварщик или слесарь узнает, что одни части оборудования или машин являются поковками, другие — чугуном, другие и так далее.

Общие методы испытаний металлов

Для идентификации металлов обычно используются семь тестов. Ниже приводится краткое изложение каждого из них. Используйте тесты вместе с информацией о механических и физических свойствах каждого металла.

Это следующие тесты:

  • внешний вид поверхности
  • искровой тест
  • чип тест
  • магнитный тест
  • испытание горелки
  • химический тест
  • испытание на твердость

Заказ на идентификацию металла

При проведении теста идентификации металла мы предлагаем выполнять тесты в порядке, указанном в этих таблицах идентификации металла, начиная с самого простого для выполнения:

Если металл не магнитный, выполните следующую последовательность испытаний

Последовательность испытаний для идентификации немагнитных металлов

Для слабомагнитных металлов выполните эту последовательность испытаний

Серия испытаний на идентификацию металлов для слабомагнитных металлов

Для магнитных металлов выполните следующую последовательность испытаний

Последовательность испытаний на идентификацию металла для магнитных металлов

Сводная таблица идентификации металлов

Используйте эту таблицу идентификации металла, чтобы быстро определить методы, которые можно использовать для идентификации металлолома или других требований к идентификации металла.

[wpsm_comparison_table id = ”6 ″ class =” ”]

Испытание на внешний вид поверхности металла

Иногда металл можно идентифицировать просто по внешнему виду. В таблице ниже указаны цвета поверхности некоторых наиболее распространенных металлов.

Проверка внешнего вида включает такие факторы, как внешний вид и цвет необработанных и обработанных поверхностей.

Роль формы и формы

Форма и форма дают определенные подсказки относительно идентичности металла. Форма может быть описательной; например, форма включает в себя такие элементы, как литые блоки цилиндров, автомобильные бамперы, арматурные стержни, уголки или двутавровые балки, фитинги труб.

Учитывайте форму и способ изготовления детали. Отливки будут иметь следы разделительных линий формы, холоднокатаные или экструдированные поверхности или горячекатаный деформируемый материал. Например, кусок трубы отлит, это может быть чугун или кованое железо, которое обычно состоит из стали.

Цвет как ключ к методу идентификации металла

Сильный ключ к идентификации металла — это цвет. Он может различать драгоценные металлы, магний, алюминий, латунь и медь. Если есть признаки окисления, удалите их соскребом, чтобы выявить цвет неокисленной поверхности.Соскоб помогает идентифицировать медь, магний и свинец. Ржавчина или окисление стали — это признак, по которому можно отличить коррозионно-стойкую сталь от простой углеродистой стали.

Трещины или полированные металлические поверхности также могут дать подсказку. Работа с металлом иногда оставляет отличительные следы, которые могут помочь в идентификации.

  • Ковкий чугун и чугун могут иметь следы песчаной формы.
  • Высокоуглеродистая сталь со следами прокатки или ковки
  • Низкоуглеродистая сталь с отметками поковки
Роль ощущения поверхности и осмотра

Ощущение поверхности может дать дополнительные указания на тип металла.Например, нержавеющая сталь в незавершенном виде является шероховатой, а такие металлы, как монель, никель, бронза, латунь, медь и кованое железо, гладкими. Свинец имеет бархатистый вид и гладкий.

Ограничения проверки поверхности состоят в том, что у вас часто нет информации, необходимой для классификации металла.

Металлы, такие как ковкий чугун и чугун, часто имеют следы песчаной формы.

Цвет поверхности по сравнению с другими тестами

Если металлическая поверхность не дает достаточно информации для идентификации, можно использовать другие тесты.Тесты, которые легко выполнить в любом магазине, включают:

  • магнитные испытания
  • искровые испытания
  • чип тест
  • магнитные испытания

[wpsm_comparison_table id = ”4 ″ class =” ”]

Тест на опалубливание металла

[wpsm_comparison_table id = ”1 ″]

Испытание на искру металла

Искровое испытание металла полезно для определения типа металла, а в случае стали — определения относительного содержания углерода. Испытания на искру используют искры, возникающие при удерживании металла напротив шлифовального круга, как способ классификации железа и стали.

Что такое искровой тест?

Испытание включает легкое удерживание образца напротив точильного камня или абразивного круга. Обратите внимание и визуально проверив цвет, форму и длину искры, слесарь может с точностью определить металлы.

Несмотря на то, что этот тест является быстрым и чрезвычайно удобным, он не заменяет химический анализ металлов. Это быстрый метод сортировки металлов, искровые характеристики которых известны, например, при сортировке смешанных сталей.

Когда металл слегка прижимается к шлифовальному кругу, из различных видов стали и железа образуются искры, различающиеся по цвету, форме и длине.

Определение несущей линии

Этот тест особенно полезен при идентификации стального или чугунного лома. Эти металлы выделяют мелкие частицы металла, которые быстро отрываются и раскалены докрасна. Отстреливая абразивный круг, они следуют так называемой несущей линии или траектории.

При исследовании «несущей линии» обратите внимание на длину, поток и цвет искры.

Преимущества

Одним из преимуществ искрового испытания является то, что его можно использовать со всеми типами и стадиями металлов, включая готовые детали, обработанные поковки и пруток в стеллажах.

Ограничения

При проведении искрового испытания стали некоторые стали имеют одинаковое содержание углерода, но разные легирующие элементы, например разницу между нелегированной и низколегированной сталью. Сталь имеет различные типы сплавов, которые могут влиять на характеристики всплесков в искровой картине, сами всплески и несущие линии. Сплавы могут ускорять или замедлять угольную искру или делать несущие линии темнее или светлее.

Например, металлический молибден выглядит как оторванный наконечник копья оранжевого цвета на конце несущей линии.При работе с никелем он может подавить эффект выброса углерода. Тем не менее, никелевую искру можно определить по яркому белому свету в крошечных блоках. Выброс углерода удерживается кремнием даже больше, чем никелем. Кремний заставляет несущую линию внезапно заканчиваться белой вспышкой света.

Не используйте испытание искрой на цветных металлах

Проведение искрового испытания не помогает идентифицировать цветные металлы, такие как сплавы на основе никеля, алюминий и медь. Эти металлы не показывают значительного искрового потока.Тем не менее, этот метод можно использовать для различения цветных и черных металлов.

Как провести искровой тест

Для искровых испытаний можно использовать переносную или стационарную шлифовальную машину. В любом случае скорость на внешнем ободе колеса не должна быть менее 5,00 футов в минуту (1525 м), чтобы получить хороший искровой поток. Абразивный круг должен быть очень твердым и содержаться в чистоте, чтобы производить настоящую искру, а не грубую.

Используйте шлифовальный круг с твердостью, которой хватит на некоторое время, но достаточно мягким, чтобы режущая кромка оставалась свободной.Проводите искровые испытания при слабом освещении, чтобы было легче увидеть цвет искры. Рекомендуется использовать стандартные образцы металла при сравнении искр с тестовыми образцами.

  1. Удерживая металлическую деталь, расположите ее так, чтобы поток искр пересекал поле вашего зрения. Удерживайте металлический парк неподвижно, а затем прикоснитесь колесом высокоскоростной шлифовальной машины к металлу с достаточным давлением, чтобы создать горизонтальный искровой поток длиной около 12 дюймов (30,48 см). Поток искры должен быть под прямым углом к ​​линии вашего обзора.Будьте осторожны, чтобы не слишком сильное давление колеса на металл, так как повышенное давление повышает температуру потока искры. Повышенное давление также создает впечатление, что металл имеет более высокий процент содержания углерода. Все аспекты искрового потока (около колеса, в середине потока, раскаленные частицы в конце потока отмечаются как часть процесса идентификации). Путем проб и ошибок вы почувствуете, какое давление нужно приложить к проекту, не меняя скорости вращения шлифовального круга, чтобы получить точный поток искры.
  2. Глядя на искровой поток, наблюдайте за 1/3 расстояния от хвостовой части. Наблюдайте, как искры пересекают вашу линию обзора. Попытка сформировать образ отдельной искры. Как только вы это сделаете, посмотрите на весь искровой поток.

Испытание искры идентификации металла

Изучение искры

Искра, возникающая в результате испытания, должна быть направлена ​​вниз и изучена. Длина, цвет, активность и форма искры относятся к характеристикам испытуемого материала.В искровом потоке есть определенные элементы, которые можно идентифицировать.

Что такое несущие линии для проверки искры?

Несущие линии — прямые линии искр. Обычно они бывают непрерывными и продаются. Они могут делиться на три короткие развилки или линии в конце несущей линии.

Какие бывают типы искровых потоков?

Веточка — это искровой поток, который делится на несколько линий в конце потока. Они происходят в разных местах на линии связи. Эти веточки называются веерными всплесками или звездочками.Иногда несущая линия немного увеличивается на короткое время, продолжается, а затем увеличивается на короткий период. Когда вы видите более тяжелые части в конце несущей линии, они называются зачатками или наконечниками для копий.

  • Если присутствует высокий уровень серы, это приводит к более толстым участкам на линиях носителя. Эти толстые участки называются наконечниками копий.
  • Металлический чугун имеет чрезвычайно короткие потоки
  • Большинство легированных сталей и низкоуглеродистых сталей имеют относительно длинные потоки.
  • Стали обычно имеют искры от белого до желтого цвета
  • Чугун от красноватого до соломенно-желтого
  • Искры в виде длинных полос, которые имеют тенденцию вспыхивать с эффектом искр, наблюдаются при использовании углеродистой стали 0,15%.
  • Углеродистая инструментальная сталь с выраженным разрывом
  • 1.00% углеродистая сталь показывает мельчайшие блестящие искры или взрывы. По мере увеличения содержания углерода интенсивность взрыва увеличивается.
Опыт в искровом испытании черных металлов

Если вы хотите стать экспертом в области искрового испытания черных металлов, соберите несколько типов металлов для практики.Подготовьте металлы, чтобы они были одинаковой формы и размера, чтобы одно это не указывало на идентичность. Нанесите уникальный номер на каждый образец. Затем создайте список имен с соответствующими номерами.

Затем протестируйте каждый образец, записывая имя после выполнения теста. Повторяйте, пока не добьетесь достаточного результата, чтобы идентифицировать каждый образец.

[wpsm_comparison_table id = ”2 ″ class =” ”]

Безопасность абразивного круга

Использование шлифовального круга для испытания металлических искр

  • Никогда не используйте разбалансированный или треснувший абразивный круг, поскольку вибрация может привести к его поломке или расколу.Разбивающееся колесо может быть опасным для любого, кто находится в этом районе.

  • Перед использованием всегда проверяйте колесо на предмет трещин и надежность крепления.

  • Убедитесь, что новый шлифовальный круг имеет правильный размер. По мере увеличения радиуса колеса скорость обода увеличивается, несмотря на то, что частота вращения двигателя остается прежней. При использовании колеса увеличенного размера существует риск того, что скорость на ободе (окружная скорость) и любая центробежная сила станут настолько большими, что колесо развалится.Используйте только шлифовальный круг, предназначенный для использования с определенной частотой вращения.

  • Для защиты от разлетающихся колес установите на шлифовальные машины защитные ограждения. ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать болгарку при отсутствии ограждений.

  • При включении кофемолки стойте в стороне. Держитесь подальше от колеса, чтобы защититься от лопнувшего колеса.

  • Никогда не давите на абразивный круг из стороны в сторону и не перегружайте шлифовальный станок, если он не сконструирован специально для такого использования.

  • При работе с шлифовальной машиной всегда надевайте защитную маску или защитные очки. Убедитесь, что подставка для инструмента (устройство, которое помогает оператору удерживать работу) отрегулирована на минимальный зазор для колеса. Перемещайте работу по поверхности колеса, чтобы продлить срок службы колеса. Перемещение детали сводит к минимуму нарезание канавок и правку круга.

  • При работе со шлифовальным кругом держите пальцы подальше от круга. Также обратите внимание на свободную одежду или тряпки, которые могут запутаться в колесе.

  • При использовании абразивного круга не надевайте перчатки.

  • Никогда не беритесь за металл при шлифовании.

  • Никогда не шлифуйте цветные металлы на круге, предназначенном для черных металлов, потому что такое неправильное использование забивает поры абразивного материала. Это скопление металла может привести к его разлету после выхода из равновесия.

Уход за шлифовальным кругом

Регулярно ремонтируйте, чтобы шлифовальный круг оставался в хорошем состоянии.Процесс очистки периферии колеса называется правкой. Процесс правки включает в себя удаление тусклых абразивных зерен для создания гладкой поверхности круга.

Станок для правки круга предназначен для правки шлифовальных кругов настольных и настольных шлифовальных машин.

Магнитные испытания

Магниты часто используются для идентификации металла. Сплавы на основе черного железа являются магнитными, а цветные металлы — немагнитными.

С помощью небольшого карманного магнита можно провести испытание, при котором с опытом можно отличить материал, который немного магнитный, от материала с сильным магнитным притяжением.

Немагнитные материалы легко распознаются.

Тесты на магнитную идентификацию металла не дают стопроцентной точности, поскольку некоторые нержавеющие стали немагнитны. В этом случае ничто не заменит опыт.

Существует три основных группы нержавеющей стали:

  • Мартенситные: содержат от 11,5% до 18% хрома и до 1,2% углерода, иногда немного никеля
  • Ферритные: содержат от 10,5% до 27% хрома и не содержат никель
  • Аустенитный: содержит от 16% до 26% хрома и до 35% никеля — высочайшая коррозионная стойкость.Эти стали обладают хорошей свариваемостью (не нагревают перед сваркой). Наиболее распространенный тип аустенитной стали марки 304 или 18/8 (18% хрома и 8% никеля). Используется в пищевой, молочной и авиационной промышленности.
Магнитные металлы

Если металл цепляется за магнит, это означает, что он ферритный. Это нержавеющая сталь, низколегированная или нелегированная сталь или обычная сталь. Обратите внимание, что нержавеющая сталь имеет плохую свариваемость, в то время как низколегированная или нелегированная сталь имеет высокую свариваемость.Ферритные стали используются в архитектуре и в автомобильной отделке. Он имеет меньше антикоррозионных применений и не закаливается при термообработке.

Сильно магнитные материалы включают:

  • Типы стали
    • Углеродистая сталь
    • Сталь низколегированная
    • Мартенситные нержавеющие стали
  • Чистый никель
  • Железный сплав

Слегка магнитные реакции происходят от металлов, в том числе:

  • Монель
  • Сплавы с высоким содержанием никеля
  • Нержавеющая сталь типа 18 хром 8 никель при холодной обработке, например, в бесшовной трубе.

Магнит, цепляющийся за металл, указывает на железистый металл

Немагнитные металлы

Немагнитные материалы включают:

  • Сплавы на основе меди
  • Сплавы на основе алюминия
  • Сплавы на основе цинка
  • Отожженная нержавеющая сталь с 18 хромом и 8 никелем
  • Магний
  • Драгоценные металлы
  • Аустенитная нержавеющая сталь

Немагнитная сталь аустенитная

Металлическое долото, испытание на излом или скол

Несколько металлов можно идентифицировать, исследуя стружку, полученную молотком или долотом, или поверхность сломанной детали.Единственные необходимые инструменты — это холодное зубило и баннер. Используйте стамеску для удара по краю или углу материала.

После высечки поверхность приобретает цвет основного металла без окисления. Это верно для магния, свинца и меди. В некоторых случаях признаком структуры является шероховатость или шероховатость изломанной поверхности.

Легкость или сложность выкрашивания металлической детали также указывает на уровень пластичности. Если металлическая деталь легко сгибается, не ломаясь, это один из самых пластичных металлов.Это один из хрупких металлов, если он быстро ломается при небольшом изгибе или без него.

Простым тестом, используемым для идентификации неизвестного металлического предмета, является тест чипа. Тест на стружку выполняется путем удаления небольшого количества материала с образца острым холодным зубилом.

Испытание долота из нелегированной или литой стали

Удаляемый материал варьируется от сплошной полосы до небольших разорванных фрагментов. У чипа могут быть гладкие острые края; он может быть крупнозернистым или мелкозернистым или иметь пилообразные края.

Испытание чугунным долотом

Размер чипа — критически важный параметр для идентификации металла. Учитывается легкость, с которой происходит выкрашивание, поскольку оно указывает на твердость металла. Стружка сломается, если это хрупкий материал, а для непрерывной стружки это означает, что металл пластичный.

Металлы со сплошной стружкой (легко скалываются, и стружка не имеет тенденции к распаду)

  • Алюминий
  • Низкоуглеродистая сталь
  • Ковкий чугун

Хрупкая стружка: мелкие осколки

Труднодоступная стружка: из-за твердости металла, но может быть сплошной

Информация в таблице ниже может помочь в идентификации металла с помощью этого теста.

[wpsm_comparison_table id = ”5 ″ class =” ”]

Тест на алюминий и магний

Чтобы проверить наличие алюминия и магния, выполните следующие действия:

  1. Вымойте чистой водой и подождите 5 минут. Если вы видите следующие цвета, это указывает на наличие указанных металлов:
  2. Нанесите на чистую поверхность 1-2 капли 20% раствора едкого натра (NaOH).
  3. Очистите поверхность металла. Черный: Al + Cu (медь), Ni (никель) или Zn (цинк)
    Серый / коричневый: AL + Si (кремний, более 2%)
    Белый: чистый алюминий
    Без изменения цвета : Магний (Mg)

Металлическое пламя или испытание горелкой

Используя кислородно-ацетиленовую горелку, сварщик может идентифицировать различные металлы, изучая внешний вид лужи шлака и расплавленного металла и скорость плавления металла во время нагрева.

Когда острый угол белой металлической детали нагревается, скорость плавления может указывать на ее идентичность.
[wpsm_comparison_table id = ”9 ″ class =” ”]

Испытания на твердость

Качество твердости сложное и требует анализа физических свойств металла.

Чаще всего определяется методом, используемым для его измерения, и обычно означает сопротивление вдавливанию. Твердость может быть связана с износостойкостью, поскольку одним из показателей является устойчивость к царапинам.Слово «твердость» иногда используется для обозначения состояния или жесткости деформируемых изделий, поскольку предел прочности на разрыв связан с твердостью металла при вдавливании. Режущие характеристики металла, когда он используется в качестве инструмента, иногда называют его твердостью, но с опытом вы увидите, что различные показатели твердости не совпадают.

Ниже описаны процессы проведения различных испытаний на твердость.

Проверка файла

Тест файла — менее точный тест на твердость.Тест файла — это метод определения твердости куска материала путем попытки разрезать его угловым краем файла. Твердость указывается по прикусу напильника. Это самый старый и один из самых простых методов проверки твердости; он даст результат от довольно мягкого до твердого стекла. Основное возражение против использования файлового теста состоит в том, что невозможно вести точную запись результатов в виде числовых данных.

В таблице ниже суммирована реакция на подачу относительной твердости по Бринеллю и возможный тип стали.

[wpsm_comparison_table id = ”7 ″ class =” ”]

Тест на твердость по Роквеллу

Тест на твердость по Роквеллу используется в качестве машины для определения твердости по Роквеллу для измерения глубины отпечатка при использовании известной нагрузки, создаваемой твердой точкой измерения. Мягкие металлы дают более глубокий отпечаток и низкие значения твердости. Сложнее сделать слепок с использованием твердых металлов, что приводит к более высоким показателям твердости.

Циферблат показывает номер твердости. В этом испытании стальной шарик 1/16 дюйма для более мягких металлов или алмазный конус 120 ° для твердых металлов вдавливается в поверхность под действием собственного веса, действующего через несколько уровней.Циферблат показывает твердость по шкале Роквелла «B» и «C». Число Роквелла будет тем выше, чем тяжелее произведение. Например, вы не увидите значение более 30–35 по шкале «С» Роквелла для обрабатываемой стали. В то же время вы увидите значение от 63 до 65 для закаленного скоростного ножа. При испытании твердой стали необходимы шкала «С» и ромбовидная точка. При тестировании цветных металлов используйте шкалу «B» и стальной шарик.

Тест на твердость по Бринеллю

Тест Бринелля аналогичен тесту Роквелла.Разница между Роквеллом и Бринеллем заключается в том, что тест Бринелля смотрит на область оттиска. Испытание проводится путем вдавливания закаленного шарика диаметром 10 мм в поверхность испытываемого металла.

Для мягких материалов, таких как латунь и медь, давление на шар составляет 500 кг. Давление изменяется до 3000 кг для таких материалов, как сталь и железо. При приложенной нагрузке используется небольшой микроскоп для измерения диаметра слепка.

Число твердости металла определяется путем деления приложенной нагрузки на площадь оттиска.Затем это сравнивается с результатами деления в таблице преобразования твердости. В таблице указан номер металла.

Тест склероскопа

В этом процессе твердость измеряется по высоте отскока алмазного молотка после того, как его уронили через направляющую стеклянную трубку на образец для испытаний и отскок проверяется по шкале. Чем тверже используемый материал, тем сильнее отскок молота, потому что отскок прямо пропорционален упругости или упругости испытательного образца.Высота отскока фиксируется прибором.

Поскольку склероскоп является портативным, его можно переносить на работу, что позволяет проводить тесты на большом участке металла, слишком тяжелом для того, чтобы переносить его на рабочий стол. Вмятины, сделанные во время этого теста, очень незначительны.

Тест на твердость по Виккерсу

Метод определения твердости по Бринеллю аналогичен методу определения твердости по Виккерсу. Пенетратор, использованный в тесте Бринелля, представляет собой круглый стальной шарик, а машина Виккерса основана на алмазной пирамиде.Впечатление от этого пенетратора — темный квадрат на светлом фоне. Этот тип оттиска легче измерить, чем круговой оттиск. Одно из ключевых преимуществ в том, что ромбовидный острие не деформируется, как при использовании стального шарика.

Химический анализ

Некоторые металлы можно идентифицировать с помощью химического теста. Эти испытания можно провести прямо в цехе металлообработки. Химический анализ используется для идентификации металлов с помощью системы, разработанной Обществом автомобильных инженеров (SAE.)

Идентификация Monel и Iconel

Инконель можно отличить от монеля по одной капле азотной кислоты, нанесенной на поверхность. Он станет сине-зеленым на Monel, но не покажет никакой реакции на Inconel.

Идентификация из нержавеющей стали

Несколько капель 45% фосфорной кислоты будут пузыриться на нержавеющих сталях с низким содержанием хрома.

Магний и алюминий Идентификация

Алюминий можно отличить от магния с помощью нитрата серебра, который оставляет черный налет на магнии, но не на алюминии.

Система числовых индексов

Одной из наиболее широко известных систем нумерации сталей для спецификаций и составов стали является система, установленная Обществом автомобильных инженеров (SAE), известная как обозначение SAE. Технические характеристики изначально предназначались для использования в автомобильной промышленности; однако их использование распространилось во всех отраслях промышленности, где используются сталь и ее сплавы. Как следует из названия, это числовая система, используемая для определения состава сталей SAE.За некоторыми исключениями, простые стали и стальные сплавы обозначаются четырехзначной системой нумерации. С помощью этой процедуры на рабочих чертежах используются номера и чертежи для частичного описания состава материалов, упомянутых в чертежах.

В номерах используются 4 или 5 цифровых кодов для черных металлов.

  • Первая цифра: Тип сплава (например, 1 = сталь)
  • Вторая и третья цифры указывают на основной сплав в целых процентных числах.
  • Последние две или три цифры — это содержание углерода в сотых долях процента.

Чтобы лучше понять систему SAE, предположим, что заводской чертеж указывает на использование стали 2340. Первичный легирующий элемент или тип стали — это первая цифра, к которой он принадлежит; в данном случае это никелевый сплав. В простых легированных сталях вторая цифра указывает приблизительное процентное содержание преобладающего легирующего элемента (3 процента никеля).

Последние две цифры всегда указывают содержание углерода в точках или сотых долях 1 процента (т. Е., 0,40 сотых 1 процента углерода). Из этого объяснения можно увидеть, что обозначение 2340 указывает на никелевую сталь, содержащую приблизительно 3 процента никеля и 0,40 сотых процента углерода.

Цветовая маркировка стального прутка

Цветовой код, установленный Бюро стандартов Министерства торговли США для изготовления стальных стержней. Разметку наносят путем покраски концов металлических прутков.

Работа по подготовке этого цветового кода была первоначально предпринята по запросу Национальной ассоциации агентов по закупкам.

  • Сплошные цвета: обычно обозначают углеродистую сталь
  • Двойные цвета: обозначить сплав и фрезерование

Металлические идентификационные коды цветов

Бесплатное дополнительное чтение на металле ID

Последовательность проверки идентификации металлов: бесплатный PDF-файл с рекомендуемой последовательностью испытаний для магнитных, слабомагнитных и немагнитных металлов.

Список литературы

Кузница: идентификация металлов

«Испытания металлов: как определить металлы для сварки».N.p., n.d. Интернет. 18 февраля 2017 г.

«ТЕСТ ИСКРЫ — tpub.com». I N.p., n.d. Интернет. 18 февраля 2017 г.

Характеристики металла, плазменная сварка, положения при сварке… ”N.p., n.d. Интернет. 18 февраля 2017 г.

«Основы профессиональной сварки — Free-Ed.Net». . N.p., n.d. Интернет. 18 февраля 2017 г.

«МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ». N.p., n.d. Интернет. 18 февраля 2017 г.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *