На данный момент для российских производителей метизной продукции наиболее актуальна задача по изготовлению высококачественной, конкурентоспособной по отношению к западным аналогам продукции. Успешное развитие предприятия в современных условиях однозначно связано с расширением рынка сбыта продукции, в том числе и на экспорт. Спрос на эти виды продукции на внутреннем рынке практически удовлетворен, и дальнейшее увеличение объемов производства определяется в основном ростом экономического потенциала России. Если сегодня производители ставят задачу увеличения объемов производства, то необходимо определять альтернативные рынки сбыта и выносить на них новые виды продукции, не уступающие западным метизам ни по одному из требуемых параметров.

В связи со сложившейся в метизной отрасли непростой ситуацией - слабой технической оснащенностью, низким качеством исходного сырья - готовая продукция не отвечает необходимым западу нормам и составляет конкуренцию на иностранных рынках сбыта только по стоимости продукции. Оценка имеющихся ресурсов предприятий показывает, что оборудование на метизных заводах морально и физически устарело, а технологии не обеспечивают современного качества продукции, кроме этого велико отставание системы нормативной стандартизации.

Для выхода на внешний рынок требуется, прежде всего, сертификация продукции согласно иностранным стандартам качества и гарантированное выполнение требований стандартов по уровню качества готовой продукции. Это длительный процесс, требующих определенных затрат от предприятия, но необходимый и обязательный с целью расширения рынков сбыта существующих и новых видов продукции. При перевооружении производства в первую очередь необходимо обращать внимание на технологические процессы, которые уже имеют сертификацию у европейских или иных производителей. Таким образом, предприятие может сразу, и переоснастить производство, и заложить возможность расширения продаж за счет экспорта продукции на новые рынки.

Огромный сегмент в иностранном рынке сбыта, и особое место в структуре российских потребителей металлопродукции, занимает сбыт строительных материалов, в частности арматурной стали. При наличии большого числа предприятий-производителей, при наличии развитой системы поставок, транспорта, складирования, представительств, при непосредственной географической близости наша продукция не является достаточно конкурентоспособной по отношению к продукции Германии, Австрии, Италии. Освоение новых рынков, возможно, при наличии необходимого потребителю технологического уровня производства, а также сертифицированного качества продукции.

Изготавливаемая на данный момент предприятиями России низкоуглеродистая арматурная проволока имеет номинальный диаметр от 3 до 10 мм и различается по виду наносимого профиля рифления (двухсторонняя, трехсторонняя, четырехсторонняя).

Для обеспечения производства каждого из видов проволоки задействовано большое количество нормативно-технической документации (ГОСТ, СниП, технические условия), т.к. каждое предприятие зачастую имеет собственные технические условия. Сложившаяся ситуация создает определенные трудности в сертификации продукции и приводит к ошибкам в сфере управления качеством.

В отличие от России производство арматуры на Западе ведется согласно единых норм и требований, вне зависимости от особенностей технологии ее производства или внешнего вида. Технология производства выбирается производителем, т.е. например в евростандарте EN 10800 при характеристике продукции уточняется, что производственный процесс выбирается по решению изготовителя и о его характере сообщается только по запросу потребителя. Наряду с этим, данные стандарты не содержат указания на определенную марку стали проволоки, и к показателям, определяющим химический состав, относятся содержание углерода и величина углеродного эквивалента. Однако российские строительные организации, предпочитающие на сегодняшний день покупать арматурную проволоку, изготавливаемую по нормам западных нормативов, в обязательном порядке запрашивают марку стали и технологию изготовления проволоки, нарушая принцип унифицированных стандартов, заключающийся в условии обеспечения необходимого уровня качества продукции любым способом.

Сводный анализ критериев качества углеродистой и низколегированной арматуры российского и зарубежного производства представлен в таблице. Основными показателями являются механические свойства: предел текучести, предел прочности, относительное и полное равномерное удлинения, а также требования к содержанию углерода и величина углеродного эквивалента С_экв, рассчитываемого в большинстве случаев по формуле:

C_экв=Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

где С, Mn, Cr, Mo, V, Cu содержание углерода, марганца, хрома, молибдена, ванадия, меди.

Кроме нормируемых величин особое значение имеют параметры периодического профиля, минимальная относительная площадь смятия поперечных выступов арматуры или критерий анкеровки f_r. Основное влияние на значение величины f_r оказывает высота поперечного ребра и ширина продольного выступа. Вид профиля арматурной проволоки не имеет принципиального значения и может быть любым, в зависимости от имеющегося на заводе-изготовителе оборудования.

Таблица

Основные требования отечественных и зарубежных нормативно-технических документов к арматурной проволоке

Класс арматуры	Марка стали	Ном. диам., мм	Механические свойства				С, %	Сэкв
			sт, Н/мм2	sв, Н/мм2	d5, %	Agt, %
ГОСТ 6727 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций
Вр-1 (А500С)	Ст3сп, Ст3пс	3-5	500	550	d100 ³2,0	-	0,22	-
ТУ 14-170-217-94 Проволока холоднодеформированная с четырехсторонним периодическим профилем для армирования железобетонных конструкций (ОАО МММЗ)
Вр-500	Ст3сп, Ст3пс	3,0-14,0	500	550	³6,0	-	0,22	-
Вр-600			600	650
ТУ 14-1-5166-92 (ОАО ЧСПЗ)
А-500	Ст3сп, Ст3пс	4,0-12,0	500	550	12	-	0,22	-
А-600			600	660	10
ТУ 14-1-5254-94 Прокат периодического профиля с серповидными поперечными ребрами для армирования железобетонных конструкций (ОАО ЗСМК)
А400С	Ст3сп, Ст3пс	3,0-12,0	440	500	16	-	0,22	-
А500С			550	600	14
СТО АСЧМ 7-93 Прокат периодического профиля из арматурной стали. Технические условия
А400С	-	6,0-40,0	400	500	16	2,5	0,22	£0,5
А500С			500	600	14
ГОСТ Р Сталь свариваемая периодического профиля класса 500 для армирования железобетонных конструкций
А500С	Ст3сп	4,0-40,0	500	600	14	-	0,22	£0,5
В500С			500	600	-	2,5
EN10080;1995
В500Н	-	6,0-40,0	500	540	-	2,5	0,22	£0,5
ISO/DIS 6935-2
Rb400W	-	6,0-28,0	400	440	14	2,5	0,22	£0,5
Rb500W			500	550	14	2,5
DIN 488. Часть 1:1984 (Германия)
BSt500Р	-	5,0-14,0	500	550	d10 ³8,0	-	0,22	-
ASTM A 615 (США)
60 [420]	-	3,0-16,0	420	620	³9,0	-	0,22	£0,5
BS4449-97 (Великобритания)
460А	-	8,0-40,0	460	-	12	2,5	£0,25	0,3

Сравнительный анализ отечественных и зарубежных требований к качественным параметрам арматурного проката и проволоки показывает, во-первых, острую необходимость в унификации требований к российской продукции, и, во-вторых, различие требований к пластическим свойствам металла. Практически во всех российских стандартах, кроме последнего проекта ГОСТ Р, отсутствует требование к полному равномерному удлинению, которое необходимо для оценки склонности металла к хрупким разрушениям, т.е. оценки технологической пластичности. Быстрое исчерпание равномерной части деформации, и ее локализация приводят к возникновению хрупкой трещины в металле, не допустимой для материалов, работающих под нагрузкой (арматурная проволока в бетоне). Отсутствие гарантий на уровень данного параметра является препятствием для сертификации нашей арматурной стали на Западе, и соответственно, ее реализации на зарубежных рынках сбыта.

Определяя причины несоответствия некоторых параметров качества необходимо отметить, что при реализации технологии производства по аналогии с зарубежными технологическими процессами не проводилась комплексная оценка процессов формирования качества арматурной проволоки. Решение данной технологической задачи осуществляется на отдельных уровнях производства, в частности в выборе иного способа холодного деформирования готовой проволоки (волочение в роликовых клетях взамен монолитных волок) и нанесении различных, отличных от принятых ранее, профилей проволоки при помощи зарубежного оборудования. Однако для повышения уровня качества требуется в первую очередь комплексный подход к формированию свойств готовой продукции, т.к. качество не может формироваться на этапе окончательной обработки металлоизделия, а начинается в процессе выплавки стали в обеспечении качества исходной заготовки.

Для анализа схемы изготовления арматурной проволоки и выбора оптимальных параметров технологического процесса на каждом этапе изготовления необходимо оценить следующие качественные и количественные параметры технологии изготовления данной проволоки, определяющие ее конечные свойства:

1 Характер металлургического передела (способ выплавки: мартеновский, кислородно-конверторный; способ разливки: в слитки или на непрерывнолитую заготовку).

2 Химический состав катанки (величина содержания химических элементов, определяемых при расчете углеродного эквивалента, наличие микролегирующих примесей).

3 Микроструктура катанки (тип прокатного стана и условия последеформационного охлаждения, величина зерна, размах балла зерна, соотношение перлита и феррита).

4 Геометрические параметры катанки (размах диаметра, овальность).

5 Дефекты (наличие ликвационной неоднородности, поверхностные дефекты).

6 Механические свойства катанки (предел текучести, предел прочности, относительное удлинение и сужение, размах значений).

7 Характер процесса холодной деформации (суммарные и единичные деформации, особенности волочильного инструмента, вид профиля проволоки)

8 Механические свойства готовой проволоки (предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, равномерной полное удлинение, испытание на изгиб).

В процессе освоения технологии производства арматурной проволоки предпочтение отдается двум схемам развития: либо полному воспроизведению западных технологий, либо поиску новых решений и возможных резервов в собственных разработках.

В первом варианте развития в основе лежит полная реконструкция металлургического передела. На данный момент многие отечественные металлургические предприятия ведут работу в данном направлении, однако, принимая во внимание длительный этап выхода на стабильный уровень производства, невозможно быстрое, а главное - своевременное достижение современного технологического уровня западного производства, т.к. процесс отставания в данном случае неминуем.

Второй вариант более предпочтителен, т.к., наряду с реконструкцией металлургии, вносятся коррективы и в технологии метизного передела. Влияние условий холодно-пластической деформации на свойства готового изделия очень высоко. Разработки новых схем деформирования, таких как, например внедрение в процесс волочения знакопеременного воздействия по сечению арматуры гладкими валками, отражаются на улучшении свойств готовой арматурной проволоки, и при этом, не приводят к повышению ее себестоимости. Таким образом, наряду с существующими вариантами улучшения качества проволоки, необходимо разрабатывать и альтернативные технологии только это позволит не только догнать западный уровень производства, но и существенно опередить его. Кроме этого, при выборе параметров технологического процесса, наряду с условиями обеспечения качественных характеристик, необходимо сохранять оптимальную себестоимость готовой продукции, что в целом обеспечивает высокий уровень конкурентоспособности металлоизделия.