Плоският прът от въглеродна стомана е дълъг, плосък, правоъгълен стоманен прът, обикновено произведен чрез горещо валцуване или студено изтегляне. Ширината му е много по-голяма от дебелината му, което го отличава от квадратните или кръглите пръти. Терминът „въглеродна стомана“ показва, че основният му легиращ елемент е въглеродът, съдържащ само следи от други елементи като манган, силиций и сяра. Съдържанието на въглерод (от едва 0,05% до над 1,0%) влияе пряко върху твърдостта, якостта, пластичността и заваряемостта на стоманения прът.
Студеното валцуване е валцуване, извършвано под температурата на рекристализация. Обикновено се извършва при стайна температура, въпреки че понякога стоманата се нагрява леко, за да се намали трудността при обработката, но температурата е много по-ниска от температурата на горещо валцуване.
Студеното валцуване обикновено се извършва върху горещовалцувана стомана. След повърхностни обработки, като например ецване, горещовалцуваната стомана се подава в стан за студено валцуване за по-нататъшно валцуване. По време на студеното валцуване, дебелината на стоманата се намалява допълнително, а точността на размерите и качеството на повърхността се подобряват чрез притискащото действие на валците при стайна температура. Тъй като студеното валцуване се извършва при по-ниски температури, втвърдяването на стоманата е по-изразено, което изисква междинно отгряване и други обработки за възстановяване на пластичността ѝ. След втвърдяване, студеновалцуваната стомана показва значително повишена якост, но нейната пластичност и жилавост намаляват донякъде. Студеновалцуваната стомана предлага по-високо качество на повърхността и по-точна прецизност на размерите, което я прави подходяща за приложения, изискващи високо качество на повърхността и точност на размерите.
Горещо валцуване е процес на валцоване, извършван над температурата на рекристализация. По-голямата част от плоските пръти от въглеродна стомана се произвеждат чрез горещо валцоване. Температурата на нагряване обикновено е около 1100℃ до 1250℃, като в този момент стоманата е в омекотено при висока температура състояние, което я прави лесна за пластично деформиране. Тези пръти са икономични и се предлагат в широк диапазон от размери, обикновено от 1/8 инча до 4 инча дебелина и до 12 инча ширина.
Първо, стоманената заготовка се нагрява до висока температура, след което се валцува многократно през серия от валяци, като постепенно се намалява дебелината на стоманата, като същевременно се регулира нейната форма и размери. По време на горещо валцуване микроструктурата на стоманата се променя; оригиналната структура на отливката се трансформира в насочена горещовалцувана структура чрез валцуване и охлаждане. Горещовалцуваната стомана обикновено има по-грапава повърхност и може да има отлагания, като например железен оксид. Горещовалцуваната стомана има относително по-ниска якост, но по-добра пластичност и жилавост. Това е така, защото стоманата претърпява високотемпературно нагряване и бързо охлаждане по време на горещо валцуване, което води до по-равномерна микроструктура и по-ниско вътрешно напрежение.
Механичните свойства на плоските пръти от въглеродна стомана зависят от съдържанието им на въглерод и процеса на термична обработка. Типичните плоски пръти от нисковъглеродна стомана (AISI 1018, ASTM A36) имат якост на опън приблизително 400–550 MPa, граница на провлачване приблизително 250–350 MPa и удължение при скъсване 20–25%. Те са меки, пластични и лесни за заваряване или машинна обработка. Средновъглеродната стомана (AISI 1045), след нормализиране, може да постигне якост на опън от 570–700 MPa, но заваряемостта ѝ намалява. Високовъглеродната стомана (AISI 1095) може да има якост на опън над 800 MPa, но е крехка, освен ако не е термично обработена.
Освен въглерода, други елементи също играят фини роли. Манганът (до 1,65%) увеличава якостта и премахва оксидите от стоманата. Съдържанието на фосфор и сяра се поддържа ниско (и двете под 0,05%), за да се предотврати студенокрехкост и горещо напукване. Някои плоски стомани преминават през процес на ецване и омасляване, за да се премахне окалината от валцоването и да се осигури временна защита от ръжда.
Една от основните области на приложение на плоските стоманени продукти от въглеродна стомана е строителната индустрия. Тези плоски стомани често се използват като структурни компоненти в сгради, мостове и други инфраструктурни проекти. Тяхната здравина и твърдост ги правят идеални за поддържане на тежки товари и осигуряване на стабилност на различни конструкции. Освен това, плоските стоманени продукти от въглеродна стомана често се използват за производство на рамки, опори и скоби; плоската им форма улеснява интегрирането в различни проекти. Универсалността на плоските стоманени продукти ги прави предпочитан избор за инженери и архитекти.
Освен в строителната индустрия, плоските стоманени изделия от въглеродна стомана имат широко приложение и в автомобилната и машиностроителната промишленост. Те се използват често в производството на различни автомобилни части, като шасита, оси и окачващи системи. Високото съотношение на якост към тегло на плоските стоманени изделия от въглеродна стомана позволява на производителите да създават леки, но здрави компоненти, като по този начин подобряват производителността на превозните средства и горивната ефективност. Освен това, в машиностроенето, плоските стоманени продукти се използват за производството на оборудване и инструменти, а тяхната издръжливост и износоустойчивост са от решаващо значение за дългосрочната им работа.
Изборът на подходящ плосък прът от въглеродна стомана изисква балансиране на няколко фактора: необходими механични свойства (якост, пластичност, твърдост), точност на размерите, повърхностна обработка, корозивни среди, методи на обработка (заваряване, машинна обработка, огъване) и бюджетни ограничения. За повечето общи структурни приложения, горещовалцуваният плосък прът от нисковъглеродна стомана ASTM A36 предлага най-добрата комбинация по отношение на наличност, обработваемост и цена. За прецизни валове или направляващи на машинни инструменти, студено изтеглената стомана 1018 или 1045 е по-добър избор. За силно износени части, като например стъргалки, може да се изисква високовъглеродна стомана или термично обработен плосък прът.
Време на публикуване: 18 май 2026 г.
