Anglinio plieno plokščiasis strypas yra ilgas, plokščias, stačiakampis plieninis strypas, paprastai gaminamas karštojo valcavimo arba šaltojo tempimo būdu. Jo plotis yra daug didesnis nei storis, todėl jis skiriasi nuo kvadratinių arba apvalių strypų. Terminas „anglinis plienas“ reiškia, kad pagrindinis jo legiruojantis elementas yra anglis, kurioje yra tik pėdsakai kitų elementų, tokių kaip manganas, silicis ir siera. Anglies kiekis (nuo 0,05 % iki daugiau nei 1,0 %) tiesiogiai veikia plieninio strypo kietumą, stiprumą, tąsumą ir suvirinamumą.
Šaltasis valcavimas – tai valcavimas, atliekamas žemesnėje nei rekristalizacijos temperatūra. Paprastai jis atliekamas kambario temperatūroje, nors kartais plienas šiek tiek kaitinamas, kad sumažėtų apdorojimo sudėtingumas, tačiau temperatūra yra daug žemesnė nei karštojo valcavimo temperatūra.
Šaltasis valcavimas paprastai atliekamas su karštai valcuotu plienu. Po paviršiaus apdorojimo, pavyzdžiui, ėsdinimo, karštai valcuotas plienas tiekiamas į šaltojo valcavimo staklę tolesniam valcavimui. Šaltojo valcavimo metu plieno storis dar labiau sumažėja, o jo matmenų tikslumas ir paviršiaus kokybė pagerėja dėl valcų spaudimo kambario temperatūroje. Kadangi šaltasis valcavimas atliekamas žemesnėje temperatūroje, plieno grūdinimas yra ryškesnis, todėl norint atkurti jo plastiškumą, reikia tarpinio atkaitinimo ir kitokio apdorojimo. Po grūdinimo šaltai valcuotas plienas pasižymi žymiai padidėjusiu stiprumu, tačiau jo plastiškumas ir tvirtumas šiek tiek sumažėja. Šaltai valcuotas plienas pasižymi aukštesne paviršiaus kokybe ir tikslesniu matmenų tikslumu, todėl jis tinka ten, kur reikalinga aukšta paviršiaus kokybė ir matmenų tikslumas.
Karštasis valcavimas yra valcavimo procesas, atliekamas aukštesnėje nei rekristalizacijos temperatūroje. Didžioji dauguma anglinio plieno plokščiųjų strypų gaminami naudojant karštąjį valcavimą. Kaitinimo temperatūra paprastai yra apie 1100 ℃–1250 ℃, kai plienas yra aukštoje temperatūroje suminkštėjusios būsenos, todėl jį lengva plastiškai deformuoti. Jie yra ekonomiški, tiekiami įvairių dydžių, paprastai nuo 1/8 colio iki 4 colių storio ir iki 12 colių pločio.
Pirmiausia plieno ruošinys įkaitinamas iki aukštos temperatūros, po to kelis kartus valcuojamas per valcų seriją, palaipsniui mažinant plieno storį, kartu koreguojant jo formą ir matmenis. Karšto valcavimo metu keičiasi plieno mikrostruktūra; pradinė liejimo struktūra valcavimo ir aušinimo būdu transformuojama į kryptingą karšto valcavimo struktūrą. Karštai valcuotas plienas paprastai turi šiurkštesnį paviršių ir gali turėti nuosėdų, tokių kaip geležies oksido apnašos. Karštai valcuotas plienas pasižymi santykinai mažesniu stiprumu, tačiau geresniu plastiškumu ir tvirtumu. Taip yra todėl, kad karšto valcavimo metu plienas yra kaitinamas aukštoje temperatūroje ir greitai aušinamas, todėl susidaro vienodesnė mikrostruktūra ir mažesnis vidinis įtempis.
Anglinio plieno plokščiųjų strypų mechaninės savybės priklauso nuo jų anglies kiekio ir terminio apdorojimo proceso. Tipinių mažo anglies kiekio plieno (AISI 1018, ASTM A36) plokščiųjų strypų tempiamasis stipris yra maždaug 400–550 MPa, takumo riba – maždaug 250–350 MPa, o pailgėjimas nutrūkstant – 20–25 %. Jie yra minkšti, kalūs ir lengvai suvirinami arba apdirbami. Vidutinio anglies kiekio plienas (AISI 1045), normalizuotas, gali pasiekti 570–700 MPa tempiamąjį stiprį, tačiau jo suvirinamumas sumažėja. Daugiaanglis plienas (AISI 1095) gali turėti tempiamąjį stiprį, viršijantį 800 MPa, tačiau yra trapūs, jei nėra termiškai apdoroti.
Be anglies, subtilų vaidmenį atlieka ir kiti elementai. Manganas (iki 1,65 %) padidina plieno stiprumą ir pašalina oksidus. Fosforo ir sieros kiekis yra mažas (abu mažesnis nei 0,05 %), kad būtų išvengta šaltojo trapumo ir karštojo įtrūkimų. Kai kurie plokštieji plienai yra ėsdinami ir tepami alyva, kad būtų pašalintos valcavimo apnašos ir užtikrinta laikina apsauga nuo rūdžių.
Viena iš pagrindinių anglinio plieno plokščiojo plieno taikymo sričių yra statybų pramonė. Šie plokšti plienai dažnai naudojami kaip konstrukciniai elementai pastatuose, tiltuose ir kituose infrastruktūros projektuose. Dėl savo stiprumo ir standumo jie idealiai tinka sunkiems kroviniams atlaikyti ir įvairių konstrukcijų stabilumui užtikrinti. Be to, anglinio plieno plokščiasis plienas dažnai naudojamas rėmams, atramoms ir kronšteinams gaminti; jo plokščia forma palengvina integravimą į įvairius dizainus. Plokščių plieno gaminių universalumas daro juos pageidaujamu pasirinkimu inžinieriams ir architektams.
Be statybų pramonės, anglinio plieno plokščiasis plienas taip pat plačiai naudojamas automobilių ir mašinų pramonėje. Jis dažniausiai naudojamas įvairių automobilių dalių, tokių kaip važiuoklės, ašys ir pakabos sistemos, gamyboje. Didelis anglinio plieno plokščiojo plieno stiprumo ir svorio santykis leidžia gamintojams kurti lengvus, bet tvirtus komponentus, taip pagerinant transporto priemonių našumą ir degalų naudojimo efektyvumą. Be to, mašinų pramonėje plokščiojo plieno gaminiai naudojami įrangai ir įrankiams gaminti, o jų patvarumas ir atsparumas dilimui yra labai svarbūs ilgalaikiam veikimui.
Renkantis tinkamą anglinio plieno plokščią strypą, reikia suderinti kelis veiksnius: reikiamas mechanines savybes (stiprį, tąsumą, kietumą), matmenų tikslumą, paviršiaus apdailą, korozinę aplinką, apdorojimo metodus (suvirinimą, mechaninį apdirbimą, lenkimą) ir biudžeto apribojimus. Daugumai bendrųjų konstrukcinių pritaikymų karštai valcuotas mažai anglies turintis plienas iš ASTM A36 siūlo geriausią derinį prieinamumo, apdirbamumo ir kainos atžvilgiu. Tiksliems velenams arba staklių kreipiančiosioms geresnis pasirinkimas yra šaltai temptas 1018 arba 1045 plienas. Labai susidėvėjusioms dalims, tokioms kaip grandikliai, gali prireikti daug anglies turinčio plieno arba termiškai apdoroto plokščio strypo.
Įrašo laikas: 2026 m. gegužės 18 d.
