Внешний вид стального квадратаКвадратный профиль представляет собой один из наиболее простых видов сортового проката. Он отличается относительно несложной схемой производства и применяется как в составе строительных конструкций, так и в качестве заготовки для изготовления различных деталей в машиностроении.

Характеристики и классификация

В зависимости от метода производства выделяют две большие группы квадратного сортового проката:

- горячекатаный – изготавливается из стальной заготовки методом горячей прокатки и представляет собой продукцию третьего передела;

- калиброванный – производится из горячекатаного квадрата, отличаясь от него большей точностью размеров и повышенной прочностью;

Горячекатаный квадрат

Горячекатаный квадратный сортовой прокат изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 2591. Выпускаются типоразмеры со стороной от 6 до 200 мм. Длина прутков зависит от группы марок сталей:

- 2-12 м для углеродистых марок обыкновенного качества (Ст1пс, Ст3сп и подобные) и низколегированных сталей (например, 09Г2С);

- 2-6 м для качественных углеродистых марок (10, 20 и подобные) и легированных сталей (например, хромомолибденовые);

- 1-6 м – для высоколегированных марок (например, нержавейка).

Такую продукцию обычно поставляют в стержнях, но возможны поставки и в мотках (для квадрата со стороной не более 42 мм).

Сечение квадрата

В зависимости от точности геометрии выделяют две группы проката:

- повышенной точности (типы от Б1 до Б2);

- обычной точности (типы от В1 до В5).

При проверке качества квадрата оценивается отклонение по размерам, ромбичность (неравенство диагоналей), притупление углов, кривизна по длине, скручивание, наличие поверхностных дефектов и пр.

Калиброванный квадрат

Калиброванную сталь выпускают с требованиями по ГОСТ 8559. Изготавливается квадрат со стороной 3 – 100 мм. Максимальная длина прутка составляет 6,5 м. Продукция выпускается трех групп по предельным отклонениям (h10, h11 и h12). Показатели качества и виды поставки аналогичный горячекатаному квадрату.

Технология производства

Горячекатаный квадрат

Деформация заготовки валкамиГорячая прокатка квадрата представляет собой технологический процесс деформации нагретой до высоких температур квадратной сортовой заготовки или блюма. Основной задачей прокатчиков в цикле производства является постепенное уменьшение размеров исходного бруска металла за счет поэтапного сжатия и вытягивания под воздействием пары прокатных валков, вращающихся друг навстречу другу.

Обжатие раската достигается за счет того, что расстояние между роликами меньше, чем толщина заготовки. При этом предварительный нагрев стали позволяет увеличить ее пластичность и обеспечивает высокие обжатия без появления дефектов.

После прохождения группы черновых и чистовых клетей металл приобретает заданную геометрию и режется на мерные длины, либо сматывается в мотки.

Калиброванный квадрат

Производство калиброванного квадрата осуществляется волочением или холодной прокаткой. При этом сталь не нагревается до 1200°С, что повышает длительность процесса, но обеспечивает комплекс преимуществ. В качестве заготовки при этом используется горячекатаный квадрат, который также задается между валками (при прокатке) или в волоку (специальная форма, через которую протягивается металл при волочении).

Схема волоченияОба метода воздействия на металл позволяют в ходе процесса значительно измельчить зерно и упрочнить поверхность квадрата. При этом обеспечивается высокая точность геометрии, поскольку сталь не расширяется при нагреве, и качество поверхности изделия. При необходимости оно может шлифоваться и полироваться на дополнительном этапе производства.

Применение

Сферы применения горячекатаного квадрата:

- в металлургии используется в качестве заготовки для дальнейшего производства калиброванного квадрата или других изделий четвертого передела;

- в строительстве применяется для изготовления сварных или сборных металлоконструкций, в качестве массивных опор или поперечных элементов, например, при обустройстве заборов;

- в машиностроении востребован в качестве полуфабриката для изготовления деталей;

- для производства кованых изделий, например, оконных решеток.

Калиброванный квадрат стоит дороже горячекатаного и, в основном, используется в машиностроении для изготовления деталей с высокими требованиями к геометрии.