Квадрат стальной: сортамент ГОСТ 2591, вес метра и применение

Стальной квадрат выпускают двумя способами, и у каждого свой стандарт.

Горячекатаный квадрат делают по ГОСТ 2591-2006. Сторона квадрата от 6 до 200 мм, более крупные размеры возможны по согласованию с изготовителем. Поверхность с окалиной, углы слегка скруглены, допуски по размеру широкие. Это заготовка под ковку, механическую обработку и сварные конструкции.

Калиброванный делают по ГОСТ 8559-75. Сторона от 3 до 100 мм, поставляется в прутках. Его протягивают в холодную, поэтому размер точный, грани ровные, углы острые, поверхность чистая. Такой квадрат берут там, где сечение идёт в деталь без обработки: шпонки, направляющие, фиксаторы.

Выбор такой же, как у шестигранника: если грань всё равно уйдёт под резец, берут горячекатаный, он дешевле. Если грань остаётся рабочей, нужен калиброванный. Подробнее о той же логике написано в статье про шестигранник.

Разделы: квадрат горячекатаный и квадрат калиброванный.

Вес метра = a² × 0,00785, где a означает сторону квадрата в миллиметрах. Результат получится в килограммах.

Удобная опорная точка: квадрат 10 весит 0,785 кг на метр, квадрат 100 весит ровно в сто раз больше, 78,5 кг. Вес растёт как квадрат стороны, и удвоение стороны даёт вчетверо больше металла.

Фактический вес партии, как и у любого проката, отличается от теоретического на величину допуска.

У квадрата две размерные характеристики: сторона и диагональ. Диагональ = сторона × 1,414.

Это важно, когда квадрат должен пройти в круглое отверстие, повернуться в гнезде или поместиться в зажим патрона. Квадрат 20 по диагонали занимает 28,3 мм, а квадрат 50 занимает 70,7 мм.

Заготовку под обточку в круг часто выбирают по стороне, а патрон станка должен зажать её по диагонали. Если нужно выточить из квадрата круглую деталь, её диаметр не может быть больше стороны квадрата, а вот места в патроне квадрат займёт по диагонали.

Для горячекатаного квадрата со скруглёнными углами фактическая диагональ немного меньше расчётной, но для прикидки формулы достаточно.

Возьмём квадрат и круг одинакового веса, то есть одинаковой площади сечения, и сравним, как они работают на изгиб.

Если нагрузка приложена перпендикулярно грани квадрата, его момент сопротивления примерно на 18 % больше, чем у круга того же веса. Металл у квадрата сильнее отнесён от центра (в углы), и это даёт выигрыш.

Но если квадрат повернуть на 45 градусов и нагружать по диагонали, картина меняется: момент сопротивления становится меньше, чем у круга. Поэтому ориентация квадратного стержня в конструкции не безразлична.

На кручение, наоборот, лучше работает круг: у квадрата при кручении напряжения собираются в середине граней. Поэтому валы, передающие крутящий момент, делают круглыми, а квадрат оставляют для концов, куда надевается ключ или муфта. Весь круг есть в разделе круг стальной.

Ст3 берут для ковки, ограждений, решёток, закладных и простых деталей. Хорошо куётся и варится.

Сталь 20, 45, 40Х относятся к конструкционным и идут на детали машин: 20-я под цементацию, 45-я и 40Х под закалку.

Инструментальные стали нужны для штампов, резцов, пуансонов. Какие марки для чего, разобрано в статье инструментальная сталь. Раздел в каталоге: квадрат инструментальный.

Нержавеющий подходит для пищевого оборудования и влажных сред: квадрат нержавеющий.

Для узких задач машиностроения в каталоге есть ещё квадрат автоматный, быстрорежущий, штамповый, подшипниковый, рессорно-пружинный и жаропрочный. Все они собраны в разделе квадрат стальной.

Ковка. Квадрат считается традиционной кузнечной заготовкой. Грани удобно держать клещами, по ним легко вести разметку, а при закрутке квадрат даёт характерный витой узор. Для художественной и строительной ковки чаще всего берут 10, 12, 14 и 16 мм.

Ограждения и решётки. Стойки, вертикали решёток, пики. Квадратный стержень выглядит строже круглого и проще стыкуется в узлах.

Шпонки и детали машин. Шпонки делают из калиброванного квадрата с точной гранью. Сюда же относятся фиксаторы, направляющие, упоры.

Заготовки под механообработку. Крупный квадрат от 60 до 200 мм берут как исходник для фрезерованных деталей, корпусов, штампов, поковок.

Хвостовики и приводы. Квадратные концы валов и осей под ключ, муфту или маховик.

Ходовые размеры в каталоге: 10×10, 12×12, 14×14, 16×16, 100×100.

Какой ГОСТ на стальной квадрат?

Горячекатаный выпускают по ГОСТ 2591-2006 со стороной от 6 до 200 мм. Калиброванный выпускают по ГОСТ 8559-75 со стороной от 3 до 100 мм.

Сколько весит метр квадрата 10х10?

0,785 кг. Вес метра других размеров: квадрат 12 (1,13 кг), 14 (1,54 кг), 20 (3,14 кг).

Как посчитать вес квадрата?

Сторона в миллиметрах в квадрате, умноженная на 0,00785. Результат получается в килограммах на метр.

Чем калиброванный квадрат отличается от горячекатаного?

Калиброванный протянут в холодную: размер точный, грани ровные, углы острые. У горячекатаного окалина, скруглённые углы и широкий допуск. Калиброванный дороже, зато часто не требует обработки граней.

Какая диагональ у квадрата?

Сторона, умноженная на 1,414. У квадрата 20 это 28,3 мм, у квадрата 50 это 70,7 мм.

Что прочнее на изгиб: квадрат или круг того же веса?

Квадрат, если нагрузка идёт перпендикулярно грани: примерно на 18 % прочнее. При нагрузке по диагонали выигрыш исчезает, а на кручение лучше работает круг.

Какой квадрат брать для ковки?

Горячекатаный из Ст3: он хорошо куётся и варится. Ходовые размеры для ограждений и решёток: 10, 12, 14 и 16 мм.

Стальной квадрат бывает горячекатаным по ГОСТ 2591-2006 (от 6 до 200 мм) и калиброванным по ГОСТ 8559-75 (от 3 до 100 мм). Первый берут как заготовку под ковку и обработку, второй как точный пруток для деталей с рабочей гранью.

Вес метра считают по формуле: сторона в квадрате × 0,00785. Квадрат 10 весит 0,785 кг, а квадрат 100 весит 78,5 кг.

Диагональ в 1,414 раза больше стороны, и об этом помнят, когда квадрат зажимают в патрон или ставят в гнездо.

При одинаковом весе квадрат на изгиб поперёк грани прочнее круга, а на кручение слабее. Поэтому валы круглые, а квадратные у них только концы.

Весь сортамент собран в разделе квадрат стальной.