Квадрат

Стальной квадрат является одной из разновидностей металлопроката, представляя собой сплошной заполненный профиль правильной квадратной формы в разрезе. Квадратный профиль пользуется спросом на рынках сортового проката, как востребованный вид строительного материала или заготовка для производства целого ряда изделий при последующей обработке.

Классификация и описание сортамента

Для производства квадратного профиля используется технология горячей или холодной прокатки. Чаще всего продукция производится из углеродистых, а также низколегированных марок сталей 3, 5, 10, 20, 35, 45 и 40Х. Сортамент горячедеформированных стальных квадратов регламентируется по ГОСТ 2591-88, в соответствии с которым изготавливается прокат с размерами сторон от 6 мм до 200 мм. Теоретический вес единицы погонного метра проката квадратного сечения варьируется от 0,283 кг до 314,00 кг. При производстве профилей с габаритами свыше 200 мм необходимо обязательное согласование с производителя с заказчиком.

Стальные холоднокатаные профили отличаются высокой точностью по сравнению с горячекатаной продукцией, в связи, с чем их зачастую называют калиброванными Габариты стороны квадрата, выполненного по методики холодной деформации, варьируются от 3 мм до 100 мм.

Предусмотрено три категории длин для металлического проката:

квадрат, реализуемый в мерных длинах;
изделия профильные немерной длины;
продукция кратной мерным величинам длины.

Готовый квадрат может поставляться в виде прутков с размерами длины от 1,5 до 6,5 метров или горизонтальных блюмсов. К параметрам длины изделия привязаны требования к материалам, из которого производится готовая продукция:

при размерах изделий от 1 до 6 метров находят применение высоколегированные марки сталей;
при длине профиля от 2 до 6 метров могут применяться для производства качественные углеродистые или легированные марки сталей;
при габаритах длины готового проката в диапазоне от 2 до 12 метров используются углеродистые или низколегированные марки сталей обычного качества.

Требования и качественные критерии

Качество квадратного металлопроката определяется требованиями к точности изготовления продукции, а также зависит от качества поверхностей профиля. По госстандарту изделия выпускаются в двух категориях: обычной и повышенной точности. Нормируются допустимые погрешности при изготовлении:

значение кривизны прута не должно превышать 0,5% от величины его фактической длины для стальных квадратных профилей высокой точности при ширине стороны до 25 мм. При размере от 25 мм до 200 мм – 0,4%;
для изделий обычной точности вне зависимости от размеров степень искривления не должна превышать 0,5% длины.

Заказчик имеет право установить лимит на кривизну в размере 0,2% по согласованию с производителем. Измерения искажений и деформаций производятся на участке равном одному погонному метру, не ближе чем 150 мм от края профиля.

Показатель скручивания для готового проката нормируется по сортаменту в зависимости от размера стороны:

до 14 мм не более чем 4 градуса на погонный метр, но не больше чем 24 градуса на длину всего изделия;
от 14 мм до 50 мм – 3 градуса на расстоянии 1000 мм, не более 18 градусов по всей длине профиля;
от 50 мм – 3 градуса на 100 см и не больше 15 градусов для всей длины квадрата.

Показатели притупления краев в зависимости от габаритов составляют:

при сторонах размером до 12 мм – 0,6 мм;
при размерах квадрата от 12 мм до 20 мм включительно – 1,0 мм;
при величине размера сторон от 20 мм до 30 мм включительно – 1,5 мм;
при диапазоне размеров от 30 м до 50 мм включительно – 2,5 мм;
для остальной продукции с размерами сторон свыше 50 мм – не более, чем 0,15 размера стороны квадратной заготовки.

Допустимые предельные величины отклонений от нормированной длины проката, выпущенного в мерных длинах или кратных мерным длин не должны составлять более чем:

+30 мм для профилей длиной до 4 метров включительно;
+50 мм для квадратов, длина которых составляет от 4 до 6 метров включительно;
+70 мм для изделий, изготовленных длиной более 6 метров.

При наличии условий заказчика допустимые нормы отклонений от номинальной длины могут быть снижены и составлять:

+40 мм для продукции квадратного проката, длина которого составляет от 4 до 7 метров включительно;
+5 мм на каждый метр длины для профилей длиной свыше 7 метров.

Предельные отклонения от размеров сторон для квадратов, выполненных в исполнении обычной точности, в зависимости от габаритов составляют:

от 6 мм до 19 мм — от — 0,5 мм до + 0,3 мм;
от 20 мм до 25 мм – от – 0,5 мм до + 0,4 мм;
от 26 мм до 30 мм – от – 0,7 мм до + 0,3 мм;
от 32 мм до 42 мм – от — 0,7 мм до + 0,4 мм;
от 45 мм до 58 мм – от — 1,0 мм до + 0,4 мм;
от 60 мм до 75 мм – от — 1,1 мм до + 0,5 мм;
от 80 мм до 95 мм – от — 1,3 мм до + 0,5 мм;
от 100 мм до 115 мм – от — 1,7 мм до + 0,6 мм;
от 120 мм до 150 мм – от — 2,0 мм до + 0,8 мм;
от 150 мм до 200 мм – от — 2,5 мм до + 0,9 мм.

Предельные величины отклонений от размеров сторон для сортамента квадратного стального профиля, изготовленного в исполнении повышенной точности, в зависимости от габаритов насчитывают:

от 6 мм до 19 мм — от — 0,5 мм до + 0,1 мм;
от 20 мм до 25 мм – от — 0,5 мм до + 0,2 мм;
от 26 мм до 42 мм – от — 0,7 мм до + 0,2 мм;
от 45 мм до 58 мм – от -1,0 мм до + 0,2 мм;
от 60 мм до 75 мм – от — 1,1 мм до + 0,3 мм;
от 80 мм до 95 мм – от — 1,3 мм до + 0,3 мм;
от 100 мм до 115 мм – от — 1,7 мм до + 0,4 мм;
от 120 мм до 150 мм – от — 2,0 мм до + 0,6 мм;
от 150 мм до 200 мм – от — 2,5 мм до + 0,7 мм.

Действующим стандартом нормируется также величина разности диагоналей в зависимости от размеров сторон проката.

Достоинства квадратного профиля

Стальной квадрат обладает рядом преимуществ, среди которых:

наличие широкого ассортимента габаритов и размеров изделий, выполненных по технологиям горячей или холодной деформации;
возможность выбора нужного класса точности прокатки (обычного или повышенного);
доступная стоимость изделий;
широкий спектр применения;
правильные геометрические размеры продукции, которые позволяют удобно транспортировать, складывать и хранить профиль до момента использования.

Области применения

Сфера практического применения стального квадратного профиля довольно широка и разнообразна. Изделия металлического проката сплошного сечения востребованы при ремонте и строительстве железных дорог для фиксации шпал и рельсов. В области промышленного и гражданского строительства квадрат часто используется при возведении зданий и металлоконструкций различного назначения. На основе длинных профилей могут формироваться лестницы и балконы. Нередко массивные изделия представляют основу для опорных строительных конструкций из металла или железобетона. Жесткие и прочные элементы служат в качестве элементов межэтажных перекрытий.

Применяются стальные квадратные профили также в области автомобилестроения, машиностроения и станкостроения в качестве заготовок для производства целого ряда деталей высокой степени прочности, среди которых шпиндели, толкатели, валы, оси, втулки и т. д. Квадрат востребован в вагоностроении, а также может быть использован при обустройстве и оформлении дизайна интерьеров и экстерьеров. Металлический прокат служит для создания декоративных конструкций и ферм, лавок, скамеек, оград, заборов, лестниц или решеток. Калиброванный профиль является заготовкой для изготовления режущих и крепежных инструментов.

Все виды квадрата могут длительно эксплуатироваться при воздействии агрессивной окружающей среды, выдерживая сезонные колебания температуры. Для монтажа квадратного профиля, его фиксации в заданном положении в зависимости от габаритов применяются болтовые соединения, а также сварка или соединения на заклепках.

Квадрат стальной

Стальная квадратная заготовка представляет собой изделие металлопроката правильной формы с равными сторонами сплошного сечения. Квадрат широко применяется как полуфабрикат для производства деталей, изделий и механизмов, используется в сфере строительства, представляя собой универсальный элемент, обладающий высокой прочностью и отменными эксплуатационными качествами.

Разновидности квадрата
В зависимости от технологии производства изделия металлопроката, представляющие собой сплошной квадратный профиль, делятся на следующие категории:

сортовой квадратный горячекатаный прокат, выполненный по требованиям отраслевого стандарта ГОСТ 2591-2006;
изделия, изготовленные по методу холодной прокатки — калиброванная сталь квадратного сечения, сортамент которой регулируется регламентом стандартов и норма, приведенных в ГОСТ 8559-75.

Горячедеформированный и холоднокатаный прокат имеют размера сторон в пределах от 6,0 мм до 200,0 мм по ГОСТ 2591-2006. Сталь калиброванная правильного сечения выпускается в типоразмерах сторон от 3,0 мм до 100,0 мм.

По размерности стальные заготовки изготавливаются в мерных, немерных и кратных мерным длинам. При этом марка стали, и ее состав определяют допустимый диапазон длин стальной квадратной заготовки:

при использовании стали обычного качества, а также углеродистых и низколегированных сплавов, габариты длины составляют от 2 до 12 метров;
качественные марки легированных, а также углеродистых сталей лежат в основе изделий длиной от 2 до 6 метров;
высоколегированные сплавы используют при изготовлении квадратных балок длина, которых варьируется от 1 до 6 метров.

По категории точности изготовления продукция разделяется на тип:

«В» — соответствует обычной точности, требования к которым характеризуются параметром кривизны, который не должен превышать 0,5% от значения длины;
«Б» — продукция высокой точности, для которой кривизна насчитывает 0,5% длины для продукции с габаритами сторон до 25 мм и 0,4% — свыше этого значения.

Достоинства изделий

Широкий спектр применения квадратной стальной продукции, обусловлен набором преимуществ и высоких характеристик изделий, благодаря которым прокат правильного сечения является экономически оправданным решением для целого ряда проектных решений. Среди них такие преимущества, как:

предельно высокий период эксплуатации, гарантирующий долговечность конструкций;
широкий сортамент размеров;
доступная стоимость готовой продукции;
высокая прочность, которая достигается за счет правильных форм и сплошного сечения;
универсальный характер применения;
наличие различных классов точности;
удобный формат размеров и форм для использования в качестве заготовок при производстве деталей.

Область практического применения стального квадрата

Разновидность металлопроката в виде квадратных изделий широко используется как виде полуфабриката, так и в качестве конечного продукта. В сфере строительства, как для жилого, так и нежилого фонда зданий и сооружений прокат служит для обустройства и безопасной эксплуатации лестниц и балконов, используется в качестве элементов для схем перекрытий. Нередко данный вид продукции из стали можно встретить в качестве основного материала для формирования элементов декора для интерьеров, при благоустройстве экстерьеров в качестве основы для скамеек и оград, заборов и лестниц. На поверхность изделий может наноситься декоративный рисунок, который подчеркнет изысканность и оригинальность предметов экстерьера.

В промышленности квадрат сплошного сечения из стали используется в качестве заготовок для деталей в сфере автомобилестроения и машиностроения. На основе калиброванных, а также горячекатаных и холоднотянутых видов изделий выполняются в процессе обработки готовые детали: шпиндели, толкатели, различные валы, оси, втулки, реализуется элементная база повышенной прочности. Помимо этого стальной квадрат востребован при ремонте и прокладке железнодорожного полотна, является необходимым в индустрии вагоностроения. Из заготовки изготавливаются различные виды режущих инструментов и крепежных элементов в механике. Продукция находит применение в бытовых целях при благоустройстве территорий, крепеже ограждений, строительстве мебели и т. д. При строительстве зданий и сооружений прочный квадрат может быть задействован в качестве основы для возведения и укрепления фундаментных и других опорных конструкций.

Квадрат калиброванный

Калиброванная сталь квадратного сплошного сечения представляет собой продукцию металлопроката, которая отличается высокими эксплуатационными характеристиками и является востребованной в промышленности, автомобилестроении, станкостроении, других актуальных отраслях.

Сортамент и изготовление

Квадрат калиброванный изготавливается на прокатных станах по регламенту и нормативным требованиям, зафиксированным в отраслевом стандарте ГОСТ 8559-75. Диапазон размеров сторон готовой продукции варьируется в пределах от 3 мм до 100 мм. В процессе изготовления находит применение технология холодной прокатки, которая позволяет сохранить структуру металла и его прочностные характеристики при эксплуатации под нагрузкой в различных плоскостях. Расчетная масса квадрата а зависимости от габаритов составляет от 0,071 до 78,5 килограмм на метр длины продукции при расчете из учета значения стандартной плотности стали 7,85 г/см³. В реальных условиях масса может незначительно отличаться. Квадрат выпускается в виде изделий обычной, а также повышенной точности изготовления.

Продукция производится и отпускается в прутках немерной, кратной мерной и мерной длины в размерности от 2 до 6,5 метров. При этом требования по точности изготовления нормируют предельно возможные отклонения для кратных мерным и мерным длинам:

до +30 мм при значении длины менее 4 метров;
до +50 мм – более 5 метров.

Отклонение от прямолинейности изделия нормируется от 1 мм до 3 мм на погонный метр, однако, не более чем 0,3% на всю длину в зависимости от размера стороны квадрата. Уровень допустимого скручивания для готовой продукции не должен превышать 3 градуса.

Процесс производства калиброванного стального квадрата заключается в процедуре холодного типа прокатки или волочения. В некоторых случаях изделия являются продуктом обработки горячекатаной продукции при помощи таких технологических приемов, как проточка, шлифовка, полировка различными абразивными инструментами. В некоторых случаях готовую продукцию покрывают фосфатными типами пленок. Квадратную сталь в калиброванном исполнении изготавливают на основе конструкционных, легированных и углеродистых сплавов. Нередко используются востребованные жаростойкие, инструментальные, рессорно-пружинные и другие марки.

Сфера практического применения

Стальной калиброванный квадрат востребован ввиду своих точных размеров и высокой точности, гладкой и прочной поверхности в целом ряде отраслей промышленности, среди которых:

машиностроение;
станкостроение;
автомобилестроение;
авиастроение.

При этом изделия проката выступают в качестве заготовок для изготовления в процессе последующей обработки деталей повышенной точности: втулок, валов, прочих элементов механики и кинематики. При этом детали могут обладать особыми свойствами в отношении устойчивости к износу, воздействию высоких температур, жаропрочности, пружинистости и т. д.

В строительстве холоднокатаный квадрат применяется в качестве конечного продукта, который используется при конструировании элементов благоустройства и безопасности: лестниц, перил, ограждений, металлических каркасов. При возведении оснований и перекрытий стальной прокат востребован для упрочнения оснований, может применяться в качестве основы для сооружения перекрытий. Калиброванный квадрат актуален в быту и часто встречается в качестве одного из элементов декора интерьеров и экстерьеров, находит применение при конструировании мебели, декоративных элементов в жилых и нежилых помещениях. Выступая в качестве одного из податливых и качественных материалов, прокат правильного сечения широко применяется в архитектуре. Нередко профиль квадратного сечения выступает в качестве основы для сооружения металлических заборов высокой степени прочности, может применяться при малоэтажном строительстве гаражей, зданий, прочих сооружений.

Стальной сплошной профиль квадратного сечения отличается набором высоких эксплуатационных характеристик, высокой прочностью и долговечностью, широким диапазоном размеров и доступной ценой.