Квадрат стальной 18 мм: сортамент, механические свойства и применение
Квадрат стальной 18 мм представляет собой горячекатаный прокат квадратного сечения с номинальной стороной 18 мм. В отличие от общего описания квадрата, данная позиция характеризуется конкретной геометрией, определяющей область применения в машиностроении и строительстве. Фактический размер стороны готового профиля регламентируется ГОСТ 2591-2006 с предельными отклонениями, которые зависят от точности прокатки (обычная или повышенная). Для квадрата 18 мм допуск составляет от +0,3 до 0,5 мм при обычной точности и от +0,2 до 0,4 мм при повышенной.
Масса одного погонного метра квадрата 18 мм рассчитывается по формуле m = 0,00785 a, где a сторона в мм. Для данного типоразмера теоретический вес составляет 2,54 кг/м. Фактическая масса может незначительно отличаться в пределах допусков по сечению. Прокат поставляется в прутках мерной (от 4 до 12 м), кратной мерной или немерной длины.
Химический состав и механические характеристики
Квадрат стальной 18 мм изготавливается из углеродистых сталей обыкновенного качества (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп) и качественных конструкционных сталей (сталь 20, сталь 45). Выбор марки стали определяет механические свойства готового проката:
- Временное сопротивление разрыву (в): от 370 до 600 МПа в зависимости от марки.
- Предел текучести (т): от 205 до 355 МПа.
- Относительное удлинение (5): от 16 до 26%.
- Твёрдость по Бринеллю (HB): от 110 до 200 единиц.
Для ответственных деталей, работающих при знакопеременных нагрузках, рекомендуется квадрат 18 мм из стали 45 с последующей термообработкой (закалка + высокий отпуск). Это обеспечивает твёрдость от 220 до 250 HB и предел выносливости на уровне от 250 до 280 МПа.
| Марка стали | в, МПа | т, МПа | 5, % | HB |
|---|---|---|---|---|
| Ст3сп | от 370 до 490 | от 205 до 235 | от 22 до 26 | от 110 до 130 |
| Сталь 20 | от 410 до 530 | от 245 до 275 | от 20 до 25 | от 130 до 150 |
| Сталь 45 | от 550 до 600 | от 305 до 355 | от 16 до 20 | от 170 до 200 |
Применение квадрата 18 мм в промышленности
Квадрат стальной 18 мм востребован в узлах, где требуется сочетание прочности и компактности сечения. Основные направления использования:
- Изготовление валов, осей и шпинделей малой и средней нагруженности в станкостроении.
- Производство крепёжных изделий болтов, шпилек, гаек под ключ с размером зева 18 мм.
- Элементы металлоконструкций распорки, связи, косынки в каркасах промышленных зданий.
- Детали гидравлических и пневматических цилиндров штоки, поршни, направляющие.
- Заготовки для последующей ковки или штамповки в кузнечно-прессовом производстве.
При выборе квадрата 18 мм для конкретного узла необходимо учитывать не только механические свойства, но и способ обработки. Прокат из стали Ст3сп хорошо сваривается всеми видами сварки, включая ручную дуговую и полуавтоматическую в среде CO. Сталь 45 требует предварительного подогрева при сварке для предотвращения образования трещин.
Вопросы и ответы
Какие предельные отклонения допускаются для квадрата 18 мм?
Для квадрата 18 мм обычной точности прокатки допуск составляет от +0,3 до 0,5 мм. При повышенной точности от +0,2 до 0,4 мм. Кривизна прутка не должна превышать 0,5% от длины.
Какой вес одного метра квадрата 18 мм?
Теоретический вес погонного метра квадрата 18 мм составляет 2,54 кг. Фактический вес может отличаться на 23% в зависимости от фактических размеров сечения.
Из каких марок стали производят квадрат 18 мм?
Наиболее распространены марки Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп, а также качественные стали 20, 35, 45. Для специальных условий применяют легированные стали 40Х, 30ХГСА.
Можно ли использовать квадрат 18 мм для изготовления штоков гидроцилиндров?
Да, при условии применения стали 45 или 40Х с последующей закалкой до твёрдости от 45 до 55 HRC. Поверхность штока должна быть обработана до шероховатости Ra не более 0,32 мкм.