Издалека стальной калиброванный квадрат практически не отличается от обычной (горячекатаной) продукции. Если сравнить два изделия вблизи, у первой конструкции нет поверхностных дефектов, четко прослеживается форма, точно соблюдены размеры.
С какой целью выполняют калибровку?
Для получения улучшенной продукции металлопрокат подвергают дополнительной обработке. Горячекатаную заготовку (ГОСТ 2591-2006) подвергают холодной прокатке с обжатием. В результате получают изделие, близкое к номинальным размерам. У калиброванной продукции минимальные допуски.
Часть деталей после холодной заготовки направляют на механическую обработку. Прокат обтачивают, фрезеруют, шлифуют и полируют. Конструкции со специально подготовленной поверхностью стоят больше горячекатаного и калиброванного квадрата.
Чтобы не ухудшать качество продукции во время хранения и транспортировки, партию металлопроката упаковывают и защищают от действия окружающей среды. Требования к внешнему виду и перечень характеристик указан в ГОСТ 8559-75. Для круга и шестиугольника используют другие регламенты. Прочие виды сортового проката калибруют на заказ.
Преимущества покупки стального калиброванного квадрата:
- экономия средств: поверхность не нуждается в дальнейшей обработке;
- уменьшение трудозатрат, связанных с регулярным осмотром конструкций и ликвидацией дефектов;
- увеличение срока службы оборудования и инструмента: современные средства производства быстро изнашиваются при обработке заготовок с коррозией, окалиной и другими дефектами.
Холодная прокатка (ХК) с обжатием изменяет механические и физические свойства квадрата. В процессе обработки выравнивается структура, повышается прочность и жесткость конструкции.
Покупка калиброванного проката оправдана в случаях:
- сборная конструкция находится под действием сложнонаправленных усилий;
- плотного прилегания сопрягаемых деталей;
- высоких требований к чистоте поверхности.
Классификация обычного и калиброванного квадрата
Нормативные документы содержат общие требования и указания об отклонениях, которые согласовываются с потребителем.
Чтобы оценить качество ГК и калиброванного квадрата, применяют разные критерии.
| Параметр | Горячекатаный | Холоднокатаный |
| Название | Условное обозначение |
| Точность прокатки | Повышенная | Б1, Б2 | h10 |
| h11 |
| Обычная | В1-В5 | h12 |
| Длина | Мерная | МД | Мерная |
| ОД |
| Немерная | НД | Немерная (не более 10% веса партии) |
| Кратная мерной | КД | Кратная мерной |
| НМД | - |
| МД1 |
| КД1 |
| ОД1 |
| Погрешность по длине проката | БД | Без указания класса |
| ВД |
| Допуск на кривизну | I | Без указания категории |
| II |
| III |
| IV |
| Скручивание | В зависимости от длины |
| Притупление кромок | И зависимости от размера стороны |
Сравнение сортамента обычного и калиброванного квадрата
Стандарт определяет качество продукции по соответствию длине, форме и размерам сечения. В таблице представлены основные параметры двух видов продукции: ГК и ХК. Указаны максимальные и минимальные численные значения.
| Критерии качества | Стальной квадрат |
| ГК | Калиброванный |
| Номинальный размер стороны, а, мм | 6,0-200,0 | 3,0-100,0 |
| Площадь поперечного сечения, F. см2 | 0,360-400,000 | 9,00-100,000 |
| Масса погонного метра проката, кг | 0,283-314,000 | 0,071-78,5 |
У малоразмерных, средних и крупных ГК и ХК изделий номинальные значения совпадают:
- a = 6,0 мм F = 0,360 см2 и масса = 0,283 кг/м.
- a = 50,0 мм F = 25,000 см2, масса = 19,625 кг/м.
- a = 100,0 мм F = 100,000 см2, масса = 78,500 кг/м.
Предельно допустимое отклонение сторон сечения
По сравнению с ГК, для калиброванного квадрата требования к соблюдению размеров жестче. В таблице представлены численные значения предельно допустимых отклонений ГК и ХК квадрата. Размеры сторон: 6,0 мм, 30,0 мм, 60,0 мм и 100,0 мм.
| Размер, а, мм | ГК, мм | Калиброванная продукция, мм |
| Б1 | В1 | h10 | h11 | h12 |
| 6,0 | от +0,1 до -0,5 | от +0,3 до -0,5 | -0.048 | -0.075 | -0,120 |
| 30,0 | от +0,2 до -0,7 | от +0,3 до -0,7 | -0.084 | -0,130 | -0.210 |
| 60,0 | от +0,3 до -1,1 | от +0,5 до -1,1 | -0.120 | -0,190 | -0.300 |
| 100,0 | от +0,4 до -1,7 | от +0,6 до -1,7 | - | -0,220 | -0.350 |
Из примеров видно: у малоразмерного калиброванного проката величина погрешности на порядок ниже. Чем больше сторона «а», тем меньше разность предельного отклонения.
Для ГК изделий нормативный документ указывает на допустимость погрешности со знаком плюс. Обязательно отклонение согласовывают с заказчиком. У ХК продукции погрешность может быть только в меньшую сторону. По согласованию с потребителем предприятие изготавливает НК продукцию категории В2, В3 и В4 с плюсовым полем допуска.
Для горячекатаных конструкций В5 дополнительно контролируют диагональ. Расстояние между противоположными точками квадрата не должно превышать значений:
- а = 75,0 + 0,8 мм — 93,0 ± 1,1 мм;
- а = 85,0 + 1,0 мм — 102,0 ± 1,1 мм.
У ХК изделий диагональ не измеряют.
Длина горячекатаного и калиброванного квадрата
Согласно ГОСТ, габариты ГК конструкций зависят от марки сплава. У калиброванной продукции рецептура не влияет на длину.
| Сталь | Длина, м |
| Качество | Назначение | Степень легирования |
| ГК | Калиброванных изделий |
| Обыкновенное | - | 2,0-12,0 | 2,0-6,5 |
| | Низкая |
| - | Конструкционная | - | 2,0-6,0 |
| - | Средняя | 2,0-6,0 |
| - | Высокая | 1,0-6,0 |
По требованию потребителя раскраивают ГК и ХК заготовки на длину, которая отличается от стандартных значений.
Для ГК мерной продукции в стандарте есть ограничение: не менее 3,0 м и не более 13,0 м. В последнем случае 10% массы может иметь длину — 75% минимального размера.
В таблице перечислены отклонения по стандарту.
| Габаритный размер стального квадрата, м | Допуск по длине, мм |
| ГК | ХК |
| Категория точности по длине |
| БД | Мерные |
| < 4,0 | +30,0 |
| 4,0-6,0 | +50,0 | - |
| > 4,0 | - | +50,0 |
| 6,0-12,0 | +70,0 | - |
Скручивание и отклонение стального квадрата от центральной оси
Для ХК и ГК продукции кривизна пропорционально размеру «а».
| Сторона сечения, мм | Кривизна |
| ГК | Калиброванных изделий |
| % от длины | На один метр конструкции, мм | % от длины |
| Категория точности |
| II | h10 и h11 | h12 | h10 и h11 | h12 |
| < 25,0 | 0,50 | 2,0 | 3,0 | 0,2 | 0,3 |
| 25,0-80,0 | 0,40 | - |
| 25,0-50,0 | - | 1,0 | 2,0 | 0,1 | 0,2 |
| > 50,0 | - | 1,0 | 1,0 | 0,1 |
| 80,0-200,0 | 0,25 | - | - | - |
Таблица показывает: для калиброванных деталей погрешность в два (и более) раз меньше.
Величину скручивания определяют двумя способами:
- по отношению ко всей длине;
- к одному метру отрезка.
| Сторона а, мм | Погрешность |
| ГК | Калиброванных изделий |
| % от длины | на 1 м отрезка, мм | На один метр конструкции, мм |
| < 14,0 | 240 | 40 | - |
| 14,0-50,0 | 180 | 30 |
| 50,0-200,0 | 150 | 30 |
| 3,0-100,0 | - | 30 |
Требования к чистоте реза
По технологии раскроя, инструмент подводят строго под прямым углом. Для калиброванных изделий установлена величина отклонения от прямой оси. Если сторона стального квадрата меньше 16.0 мм, допустимую косину реза вычисляют по формуле: 0,17*а.
В остальных случаях действуют правила:
- а = 16.0-30,0 мм — погрешность равна 3,0 мм;
- а > 30.0 мм, — 5 мм.
Длина смятых концов калиброванного квадрата не должна превышать значений:
- при а < 25.0 мм — 20,0 мм.
- при а = 25.0-50,0 мм — 25,0 мм;
- при а = 50,0-60,0 мм — 30 мм.
Нормы закругления концов реза:
- если а < 25.0 мм, R = 0,5 мм;
- когда а > 25.0 мм, R = 0,5-1,0 мм.
Стандартный ГК и ХК прокат изготавливают в прутках. По требованию потребителя предприятие поставляет металл в бухтах.
Высокая цена калиброванного квадрата окупается долгим сроком эксплуатации конструкции и меньшими затратами на обслуживание и ремонт.
