Высокопрочная сталь: отечественные производители способны удовлетворить спрос

Ольга Мещерягина, журналист

Добыча полезных ископаемых — драйвер российской экономики. Предприятиям отрасли, в том числе и горно-шахтному бизнесу, необходимо предупреждать новые вызовы, повышая эффективность рабочих процессов. В последнее время условия добычи твердых пород серьезно усложнились, доля затрат на бурение нередко достигает 30–35% от общего объема расходов. Для производства надежных машин, которые обеспечивают высокую экономическую эффективность, нужны соответствующие материалы. В том числе — высокопрочные и износостойкие марки стали.

В отечественном машиностроении ранее наиболее популярными были марки 14ХГ2САФД и 18ХГНМФР. На протяжении примерно 20 лет эти марки выпускала и «Северсталь».

В последние десятилетия в соответствии с возросшими запросами заказчикам приходилось переключаться на поставщиков оборудования, машин и запчастей из США, Европы, Японии и Китая. Эта продукция производилась из импортных марок стали, и отечественный металлопрокат стандартов советских времен утратил свою актуальность.

В последние годы ситуация в корне изменилась: Россия взяла курс на импортозамещение высокотехнологичной продукции. Как отмечает агентство «Эксперт РА», если раньше в металлургии экспорт составлял 60%, а на отечественный рынок оставалось 40% продукции, то сейчас направления поменялись местами. Компании стали ориентироваться в первую очередь на российских клиентов, которым нужно было предложить достойную альтернативу импорту — конкурентную и по цене, и по качеству, и по доступности.

По словам Дмитрия Салова, генерального директора и сособственника «ОКБ МИКРОН», входящего в холдинг «Канекс» (более 20 лет производит горно-шахтное, обогатительное и конвейерное оборудование), потребность в высокопрочных марках стали в машиностроении значительная.

«В машиностроении эта потребность всегда высокая. Соотношение потребления высокопрочных и остальных марок стали — примерно 20:80», — комментирует ситуацию Салов, отмечая, что потребление импортной стали сейчас небольшое: в портфеле предприятия 99% приходится на отечественную продукцию. Она используется в производстве всех агрегатов.

Учитывая рыночные запросы, в 2017 г. «Северсталь» создала команду по освоению и продвижению новых видов продукции. В результате ее работы партнерам и клиентам была предложена целая линейка отечественных передовых марок стали: SeverWELD, SeverHARD и другие продукты, которые стали достойной альтернативой импортным сплавам. Область применения высокопрочных марок SeverWELD и SeverHARD обширна: они успешно используются машиностроительными компаниями-производителями горно-шахтного оборудования, выпускающими механизированные крепи, конвейеры, детали стрел, ковшей и другие детали карьерной техники, работающей в тяжелых условиях. Каждой марке стоит уделить особое внимание.

ПРОЧНОСТЬ И ЛЕГКОСТЬ

Сталь SeverWELD — это высокопрочная марка, ставшая оптимальным решением для ситуаций, в которых необходимо снизить вес конструкций, сохранив требуемую прочность. Эта сталь способна сохранять свои свойства в различных климатических условиях: она обладает хладостойкостью до —70° и теплостойкостью до +300 °С. За счет низкого значения углеродного эквивалента SeverWELD обладает хорошей свариваемостью.

Производство высокопрочной горячекатаной стали SeverWELD

LD используется при изготовлении и ремонте горно-шахтного оборудования, карьерной техники и навесного оборудования, силовых конструкций подъемных механизмов и грузового автотранспорта, а также при создании стальных металлоконструкций. Один из примеров успешного применения — механизированные крепи Ostroj, которые использует «Воркутауголь», ведущая добычу закрытым способом, в шахтах.

Оборудование чешского производства закупалось для шахты «Заполярная»: для отработки запасов пласта Четвертого в Южном блоке. SeverWELD использовалась в качестве замены S690QL, из российского металла было произведено 110 секций крепи. Для своих производственных металлоконструкций «Воркутауголь» заказала дополнительно 140 тонн SeverWELD.

«Для изготовителей крепей также следует отметить возможность замены стали марки 14ХГ2САФД на SeverWELD. К примеру, один из наших потребителей вынужден применять марку 14ХГ2САФД разных классов прочности, используя сталь с меньшим классом на деталях, требующих значительной деформации металлопроката при их изготовлении. В то время как металлопрокат из стали SeverWELD, обладая оптимальным набором механических свойств, способен заменить стали с двумя разными классами прочности. Для потребителя это означает снижение монтажной партии при заказе продукции, упрощение процедуры закупки и складского хранения, а также упрощение этапа конструирования. В итоге происходит снижение производственных затрат», — поясняет начальник управления продаж компаниям тяжелого машиностроения ПАО «Северсталь» Андрей Лещенко.

Расширяет горизонт использования марки SeverWELD 690 выданное «Региональным инженерно-консультационным центром башенного краностроения» заключение о возможности применения этой стали для сварных конструкций подъемно-транспортного оборудования (ПТО). Эксперты исследовали химический состав и микроструктуру стали, проверили пластические свойства как поперек, так и вдоль направления прокатки, изучили физико-механические свойства листового проката и подтвердили, что SeverWELD 690 соответствует как отечественным, так и зарубежным нормативным требованиям для сталей повышенной прочности, используемых в ПТО.

Ковш карьерного экскаватора с применением стали SeverWELD, АО «Олкон»

«На основании проведения анализа свойств листового проката стали SeverWELD 690 выявлена возможность его применения для сварных конструкций ПТО, а именно: в самоходных стреловых кранах, кранах-манипуляторах, автомобильных подъемниках (вышках), грузозахватных устройствах, работающих при низких температурах. Сталь соответствует нормативным требованиям Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности... Подтверждено соответствие техническим условиям производителя, а также выявлены значительные резервы хладостойкости стали, позволяющие ее использовать при температурах существенно ниже указанных в технических условиях», — подводит итоги проведенных исследований генеральный директор «РИКЦ БК» Анатолий Иденбаум.

Кроме того, прочность SeverWELD позволяет успешно использовать эту марку стали в строительстве, для создания ответственных элементов конструкций: в тяжелых строительных металлоконструкциях при использовании этой марки снижается нагрузка на фундамент.

Сравнительная таблица SeverWELD и базового металлопроката

СТАЛЬ С ТВЕРДЫМ ХАРАКТЕРОМ

Еще одна марка из новой линейки «Северстали» — SeverHARD. Она — износостойкая, отлично подходит для изготовления сверхпрочных изделий. SeverHARD специально предназначена для изготовления оборудования, деталей и узлов, подверженных серьезным абразивным нагрузкам. Износостойкость SeverHARD обеспечивается высокой твердостью и прокаливаемостью по всему сечению, а также однородностью микроструктуры по всей толщине листа. Оптимальное содержание углерода и низкое содержание вредных примесей обеспечивают этой марке, как и SeverWELD, хорошую свариваемость. Материал хорошо поддается формовке и любой механической обработке, сохраняя устойчивость к образованию трещин.

Уникальные свойства SeverHARD позволяют изготавливать оборудование с более высокими эксплуатационными характеристиками: меньшей массы, способное работать при повышенных нагрузках, с увеличенным сроком службы. Эта сталь оптимально подходит для применения в различных сегментах автомобилестроения, производстве подъемного и навесного оборудования, техники для разработки и транспортировки сыпучих грузов, сельхозтехники.

Сейчас SeverHARD по большей части применяется в качестве футеровки в дробильном оборудовании и кузовах самосвалов, работающих в карьерах, а также для деталей ковшей экскаваторов.

Так, на ведущем российском комбинате по добыче и переработке железной руды, «Карельском окатыше», SeverHARD успешно применяется для облицовки кузовов большегрузных самосвалов.

«Кузова и ковши карьерной техники подвергаются значительному износу при перегрузке и перевозке твердых пород. Чтобы продлить их срок службы, корпусы футеруют. Для этого сейчас на „Карельском окатыше“ используют износостойкую сталь марки SeverHARD», — говорит директор по ремонтам «Карельского окатыша» и «Олкона» Алексей Бочкарев.

Ранее для футеровки применялись другие марки. Однако замена их на SeverHARD позволила снизить затраты на ремонт ковшей и кузовов с сохранением ранее достигнутой ходимости. В результате в 2019 г. экономический эффект составил 10,8 млн рублей.

Безусловно, горизонт применения SeverHARD гораздо шире. По словам представителя «Северстали», ресурсные предприятия постоянно задают векторы для дальнейшего развития. Для того чтобы стало возможным применение SeverHARD при изготовлении скребковых конвейеров, требуется улучшить плоскостность металлопроката. Соответственно проводится модернизация участка правки металла на одном из станов череповецкой площадки, и к концу текущего года уже планируется ввод оборудования в эксплуатацию.

«Также на рынке горного оборудования наблюдается интерес к увеличению твердости проката и в настоящий момент для ряда толщин уже получена технология производства SeverHARD 500 и SeverHARD 550», — сообщил Андрей Лещенко.

Горнодобывающая техника, произведенная с использованием проката SeverWELD, АО «Карельский окатыш»

СТАВКА НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

Все это — ответ на запросы отечественных машиностроителей. По словам Дмитрия Салова, пока номенклатуры отечественных сталеваров не всегда хватает. «Нам же постоянно нужен широкий диапазон диаметров, толщин и марок — буквально всех параметров», — поясняет он. И отечественные производители это учитывают.

Направление перспективного инжиниринга, сформированное в «Северстали», позволяет специалистам компании, взаимодействуя с конструкторами клиента, уже на начальном этапе проектирования закладывать в конструкцию материалы с уникальными свойствами для достижения специфических требований.

Источник: Журнал "Горная Промышленность" №3 / 2020, стр.44