Каким бывает стальной квадрат и где его применяют?
Стальной квадрат – прокатный материал с квадратным сечением. Пустоты в данном типе проката, в отличие от квадратной профтрубы, отсутствуют.
Общее описание
Образно говоря, квадрат стальной – пруток из стали, не содержащий просветов внутри своей структуры. Популярность квадрата – в основном благодаря большей, чем профтруба, прочности, устойчивости к сгибанию, хотя профиль со стенками от 2-3 мм почти так же прочен, как и сплошной стержень.
Выпускается данная продукция по методу горячего проката.
Особенность продукта в том, что его точность достигает предельных размеров, что недостижимо с использованием пустотелого проката чермета. Форма поперечного среза предусматривает небольшой допуск, характеризующий высокую точность всё того же поперечного среза.
Материалы
По ГОСТ 2591-1988 предусмотрены жёсткие правила выпуска квадратного стержневого проката. Допускаются к выпуску следующие марки стали: средне- и низкоуглеродистых ржавеющих обычного и повышенного (без применения серы и фосфора) качества, из низко-, средне- и высоколегированных сортов стали. Для бытовых стальных конструкций не вполне ответственного уровня нагрузки используются среднеуглеродистые и среднелегированные стали. Высоколегированные обладают намного более высоким качеством, а это значит, что детали и комплектующие из них стоят в несколько раз дороже.
Назначение прута определяется содержанием в сплаве, из которого он выплавлен, никеля, хрома и меди. Состояние сплава – нетермообработанные, термически обработанные и калиброванные – позволяет прикинуть, из какого сплава какие детали изготавливать, какие функции в составе определённой конструкции они выполняют.
Квадрат подразделяется по конкретным сплавам: Ст3, Ст20, Ст35, Ст40, Ст45, Р6М5, 8х18н10 (нержавейка), 5ХВ2С, 40ХН2МА, 40ХН, У8А, У7 (А), 38ХН3МА, 14Х17Н2.
Кроме выбранного материала, на итоговую стоимость оказывает влияние точность исполнения. Повышенная точность маркируется как класс Б, стандартная – класс В. Принадлежность стального сплава к определённому классу напоминает о степени соотношения с условиями стандартов, отображаемых в правилах выпуска. Изделия Б-класса используют при высоком уточнении расчётных данных – в целях устойчивости и точности выполняемого изделия. Квадратные прутки В-класса доступны для выпуска фасонных изделий.
Размеры и вес
Среди широко распространённых изделий присутствуют следующие типоразмеры: 10х10, 8х8, 15х15, 20х20, 40х40, 12х12, 50х50, 30х30, 18х18, 24х24, 6х6, 100х100, 60х60, 16х16, масса, 25х25, 80х80, 5х5 мм. В качестве альтернативного варианта указания размера поперечного среза заготовок – 8, 10, 24, 5, 12, 20, 15, 6, 16, 25 мм. По ГОСТу допуск – величина, на которую изменяется толщина изделия по длине – не более 0,1% от номинала. Горячий прокат допускает образование не вполне гладкой поверхности. Погрешность в толщине рассчитывается согласно ГОСТу в сотых долях миллиметра от 1 метра длины.
Вес в поставляемом производителем сортаменте считается по следующей формуле: произведение плотности на объём. Марки сталей из списка выше обладают плотностью от 7,8 до 7,85 мг/мм3. Длина, ширина и высота прутка, умножаясь друг на друга, образуют конечное значение объёма, переводимого в кубометры. Чтобы узнать значение заготовки в килограммах, плотность переводят в килограммы на один кубометр. Например, масса 1 м прута 10х10 см составляет 78-78,5 кг.
Чтобы перенести 12-метровый прут, потребуется помощь порядка 50 человек – в зависимости от массы партии, применяют грузовики различной грузоподъемности.
Квадрат со стороной менее 5 мм выпускается в бухтах, более 5 – в нарезанных прутах. Очень тонкий (порядка 3 мм) напоминает квадратную проволоку, продукция со стороной (сечение) в 8-16 мм – квадратную арматуру. Однако пруток до 14 мм наматывается и на большой барабан с диаметром в 10 м и более. Длина прутьев – мерная, немерная и кратная. Квадраты 1 класса не определены по параметру кривизны, для второго же она не должна превышать 0,5% длины.
Горячепрокатная продукция предусматривает использование средне- или низкоуглеродистой стали обычного качества. Длина отрезка – 1,5-6,5 м при типоразмере в 6-200 мм. Холоднокатаная сталь в виде квадрата обладает повышенной точностью – практически полностью убирается шероховатость поверхности, та, в свою очередь, калибруется, сторона изделия достигает 3-100 мм.
Для 1-6-метровых прутков применяется высоколегированная сталь, для 2-6-метровых – высококачественная высоколегированная или углеродистая.
Для длины 2-12 м применяют среднелегированная, среднеуглеродистая сталь обыкновенного показателя качества. Под качеством понимают тщательность (степень) очистки сплава от фосфора и серы, отчего используют специальные методы их удаления из сплава. Дело в том, что фосфор и сера в составе сплава приводят к повышению ломкости состава.
Применение
Промышленное и жилое строительство, ремесленная (художественная) ковка, включая изготовление навесов, оград и заборов, решёток и дверей – лишь некоторая часть списка, в котором применяется квадратный прут. К примеру, на специальном станке его скручивают – образуется холоднотянутый продукт, из которого изготавливают, к примеру, перила и парапеты лестниц и балконов.
Промышленное машино- и судостроение предусматривает использование прутков размера сечения начиная с 12 мм. Чтобы скрутить квадрат, на одном из торцов приваривается вороток из куска любой арматуры, а противоположный конец отрезка закрепляют в тисках. При использовании накручивающего (скручивающего) станка образуется периодическая накрутка, позволяющая получить рисунок повёрнутых, смещённых граней с высокой точностью исполнения.
Но такая услуга, как правило, стоит дополнительных денежных затрат: если перед пользователем не стоит задача изготовить изделие художественной ковки, то он использует обычный горячекатаный прут.
Холоднокатаный – например, нержавеющая сталь – применяется при обустройстве, возведении металлоконструкций, открытых постороннему наблюдателю – его достоинством является почти идеальная гладкость. Горячекатаный, напротив, применяют при построении несущих конструкций, к примеру, спрятанных под декоративными панелями.