Арматура 09г2с технические характеристики

Обновлено: 07.07.2024

Сравнение сталей 09г2с и 20

Стали марок 09г2с и 20 являются наиболее востребованными в производстве металлоконструкций и трубопроводной арматуры на российском рынке. Это связано с отличными техническими свойствами данных материалов. Они легко свариваются и подходят для эксплуатации в любых климатических условиях. Детали из стали этих марок используют для работы даже при критически низких отметках температуры и резких перепадах давления.

Стали 09г2с и 20 применяют в машиностроении, химической промышленности, нефтегазовой отрасли и других сферах. Из них изготавливают фитинги, трубопроводную и запорно-регулирующую арматуру, сварные и прочие конструкции.

Марки отличаются физическим и химическим содержанием. Выбор сплава зависит от рабочих условий создаваемых деталей, отраслевых стандартов, типа и агрессивности транспортируемого вещества в трубопроводе. В этой статье мы ознакомимся с подробными описаниями каждого вида стали и их отличиями, чтобы не ошибиться с выбором.

Характеристика ст.09г2с

Марка 09г2с — это конструкционная низколегированная сталь. Этот металл используют для производства деталей, механизмов и конструкций в автомобилестроении и строительстве.

Расшифровка химического состава:

09 — углерод © ‒ 0,09%;
г2 — марганец (Mn) — от 1,2% до 2%;
с ‒ кремний(Si) ‒ до 1%.

Кроме того, в химсостав могут входить следующие легирующие элементы: никель (Ni), сера (S), азот (N), фосфор (P) и другие вещества, в процентном соотношении не превышающие отметку в 2%.

Свойства ст.09г2с:

температурный режим: от −70 до +425 градусов;
удельный вес — 7850 кг/м3;
плотность примерно 7800 кг/м3, при наличии меди и кобальта она снижается, вольфрам её увеличивает;
отсутствие деформаций;
стойкость к переменному вектору силы;
лёгкость сварки с предварительным прогревом и без него;
пластичность;
средняя теплопроводность обеспечивает равномерный прогрев и охлаждение во время транспортировки изделия;
устойчивость к образованию флокенов и микропор;
отсутствие отпускной хрупкости.

Область применения:

нефтяная отрасль;
создание технологических линий гражданского и промышленного назначения;
газодобывающая промышленность.

Характеристика ст.20

Ст.20 является углеродистым материалом. Содержание этого элемента составляет от 0,17 до 0,24%.

В состав также входят:

магний (Mg) — до 0,65%;
фосфор (P) — до 0,035%;
кремний (Si) — до 0,37%;
прочие, в том числе вредные, компоненты — до 0,3%;
хром <0,25%, обеспечивающий стойкость к коррозии.

Свойства:

твёрдость 372–412 МПа — зависит от проведения термообработки;
предел текучести — 225–245 МПа;
плотность зависит от количества легирующих компонентов;
рабочая температура: от −40 до +450 градусов;
средняя теплопроводность;
сварка без нагрева;
пластичность: поддается волочению, отливке, холодной и горячей деформации;
отсутствие отпускной хрупкости;
нечувствительность к флокенам.

Чем различаются

В чём отличие марок ст. 20 и 09г2с? Оно заключается в сфере их применения. Из-за разницы в физико-химическом составе, материалы используются в разных отраслях промышленности.

Ст. 20 применяют в нормальных температурных условиях, так как под воздействием низких показателей она становится хрупкой, а при высоких — пластичной. Кроме того, она неустойчива к большинству кислот и щелочей.

Марка 09г2с, напротив, очень стабильна при климатических колебаниях, а потому её применяют для изготовления деталей, эксплуатируемых в суровых условиях с перепадами температур.

Если говорить об экономии, то ст.20 стоит дешевле, поэтому это отличный выбор для промышленных элементов, эксплуатация которых проходит в нормальном климате.

Технические характеристики легированной стали 09Г2С

1678 + Оглавление

Характеристики стали 09Г2С относят ее к классу конструкционных низколегированных сплавов. Физические и механические свойства материала делают его востребованным в тех металлоконструкциях, которые испытывают наиболее сильные деформации в процессе эксплуатации.

Химический состав

Расшифровка марки стали 09Г2С дает информацию о веществах, составляющих ее основу:

Легированная сталь 09Г2С изготавливается по ГОСТу 27772-88. Маркировка указывает на низкое содержание главных легирующих добавок. Кроме них в ее состав входят и другие элементы, общее содержание которых не превышает 2,5%:

никеля – до 0,03%;
серы – 0,04;
фосфора – 0,035;
хрома – 0,3;
азота – 0,008;
меди – 0,3;
мышьяка – до 0,08%.

Сера и фосфор – вредные добавки, ухудшающие качество материала. Однако в данном сплаве их количество минимально и не оказывает заметного влияния на его свойства.

Маркировка стали зависит от отрасли, в которой она применяется. Например, в строительной сфере данный сплав маркируется, как С345, то есть, по показателю текучести.

В качестве заменителей стали 09Г2С может выступить целая группа сплавов, например:

Зарубежными аналогами являются:

13Mn6 и 9MnSi5 – Германия;
SB49 – Япония;
AS90 A3 и A36-207 – Франция;
12Mn – Китай;
А516-55 – США;
09G2S – Болгария;
VH2 – Венгрия;
9SiMn16 – Румыния.

В России сталь 09г2с идет на изготовление:

сортового и фасонного проката по ГОСТу 19281-73;
листов и полос, согласно ГОСТу 19282-73;
листов горячекатаных (ГОСТУ 17066-80);
кованых заготовок по ГОСТу 1133-71.

Большой ассортимент позволяет выбрать наиболее подходящий по назначению и оптимальный в экономическом плане вариант.

Основные свойства

Химический состав определяет характеристики и применение стали 09Г2С:

удельный вес – 7,85 г/см3, может незначительно колебаться в зависимости от вида и концентраций легирующих добавок;
диапазон температур ковки – 850 -1250 градусов;
предел текучести – от 255 до 155 Мпа, в зависимости от температуры нагрева;
свариваемость – без ограничений и без потери пластичности;
изменение коэффициента линейного расширения в интервале температур 100-500 градусов – всего 2,4Х10-6 единицы;
временное сопротивление – 345 МПа;
предел прочности – 343 МПа;
удлинение – 21%;
ударная вязкость – 64 Дж/см2;
твердость по – 450-490 МПа (по Бринеллю);
диапазон рабочих температур – от -70 до +425 градусов;
срок службы – более 30 лет.

Сталь марки 09Г2С поддается любым видам сварки без дополнительной подготовки:

ручной дуговой;
аргонно-дуговой;
электрошлаковой.

При многослойной сварке применяют каскадный метод с толщиной электрода 4-5 мм. Хорошая свариваемость объясняется низким содержанием углерода. Сварной шов обладает высокой прочностью и хорошими параметрами ударной вязкости. Во время сварки возможно образование закалочной структуры.

Избежать его можно, подвергнув изделие высокотемпературному отпуску с нагревом до 600-660 градусов и медленному охлаждению. Такой режим повышает твердость шва и устраняет участки напряженности, а сварные конструкции делает прочными и надежными. Для деталей с толщиной поперечного сечения до 36 мм, подвергнутых сварке, можно не проводить последующую термообработку.

Термическая обработка

С помощью термообработки достигается улучшение структуры и свойств стали, а также устраняются участки напряженности. Режимы термической обработки назначаются в зависимости от механических свойств, которые необходимо придать изделию. Оптимальный температурный режим нормализации – 930-950 градусов, после чего материал охлаждается на воздухе.

температура – 760-820 градусов;
охлаждение в воде.

Чтобы избежать возникновения резких закалочных напряжений, в зависимости от вида изделия применяют и другие среды для охлаждения, например, масло, щелочные или кислые растворы.

Отпуск – заключительная операция термообработки, призванная:

уменьшить внутренние напряжения, не снижая твердости;
повысить вязкость и пластичность.

С увеличением температуры отпуска снижаются механические свойства стали 09Г2С. При комнатной температуре:

предел текучести составляет 295Х106 Па;
предел прочности – 405Х106 Па;
удлинение – 30%;
относительное сужение – 66%.

При нагреве до 500 градусов:

предел текучести – 185Х106 Па;
предел прочности – 315Х106 Па;
удлинение – 27%;
относительное сужение – 63%.

После термообработки сплав образует двухфазную ферритно-мартенситную структуру с повышенным пределом выносливости. Участки мартенсита увеличивают сопротивление разрыву. При этом характеристики технологической пластичности также превосходят параметры других сплавов. Это свойство обеспечивает им преимущество при листовой штамповке изделий со сложной конфигурацией.

Преимущества и недостатки

Характеристики стали 09Г2С соответствуют современным требованиям к качеству конструкционных материалов и позволяют использовать его для производства изделий:

эксплуатируемых в широком диапазоне температур – от -70 до +425 градусов;
испытывающих значительные силовые нагрузки;
подвергающихся различным видам механической обработки.

Среди главных достоинств отмечаются отличные технологические качества:

высокая прочность, обеспечивающая безопасность конструкции;
долговечность – срок эксплуатации изделий превышает 30 лет;
отсутствие склонности к отпускной хрупкости;
стабильные характеристики вязкости при отпуске стали;
хорошая свариваемость без потери пластичности;
легкость обработки;
устойчивость к износу;
небольшой удельный вес;
экономичность;
безопасность;
устойчивость к образованию микротрещин;
оптимальное соотношение цены и качества.

Как и любой материал, сталь 09Г2С имеет вместе с многочисленными плюсами и минусы. К ним относится невысокая коррозионная устойчивость. Поэтому для изделий, которые эксплуатируются в агрессивных средах, необходимо дополнительное защитное покрытие.

Область применения

Высокие характеристики и широкий сортамент соответствующих ГОСТов марки стали 09Г2С определили его применение во многих отраслях хозяйства.

В нефтехимической и газодобывающей промышленности листовой прокат используется для изготовления труб и соответствующей арматуры. В процессе обработки он легко гнется, что позволяет изготавливать сложные элементы. Благодаря устойчивости к критически низким температурам эти конструкции можно эксплуатировать в арктических районах.

В капитальном строительстве используется более половины производящейся низколегированной стали для изготовления:

квадратных и прямоугольных труб на ограждение городских парков и скверов;
двутавровых балок;
швеллерных изделий;
уголков;
арматуры.

Ее применение дает:

снижение массы изделий за счет уменьшения толщины изделий при сохранении их прочности;
до 50-80% экономии металла;
повышение безопасности и надежности всей конструкции.

В машиностроительной и станкостроительной области металл идет на изготовление сложных узлов и комплектующих, котельного оборудования, деталей, испытывающих максимальные нагрузки.

Сталь 09Г2С, её характеристики, расшифровка и область применения

В мире существует не одна сотня марок сталей. Только в одном отечественном марочнике дано описание более 700 марок этого сплава. Но, можно сказать, что из всего этого количества только несколько пользуются заслуженным спросом у производителей различного вида металлических конструкций. Характеристики стали 09Г2С позволяют отнести ее именно к этому меньшинству. Почему так происходит и где она находит применение?

09Г2С - химический состав

Сталь относится к кремнемарганцовистым. В соответствии с требованиями ГОСТ 27772-88 полностью соответствует стали С345. Последняя используется для изготовления строительных конструкций.

В соответствии с принятой в нашей стране системой маркировки - состав 09Г2С расшифровывается следующим образом:

углерод (С) - 0,09%;
марганец (Мn)- 2%;
кремний (Si) - не более 1%.

Количество легирующих компонентов в составе стали не так и высоко, именно поэтому сталь 09Г2С относят к низколегированным. Этот сплав лежит в основании целого семейства сталей. Например, - 09г2, 09г2дт, 09г2т, 10г2с и многие другие. Характеристики сплавов этого семейства примерно схожи.

09Г2С - свойства

Состав сплава обеспечивает этому материалу следующие основные свойства:

плотность 7,85 г/куб. см.;
предел текучести, при нагреве до различных температур лежит в диапазоне от 255 до 155 МПа.

Детали из сплава 09Г2С могут быть сварены между собой любым известным видом сварки, используемым в промышленности. При этом нет необходимости в проведении каких-либо никаких дополнительных подготовительных операциях, например, предварительном подогреве места сварки.

Сталь этого типа нашла свое применение при создании сварных конструкций. Хорошая свариваемость этого материала обеспечена низким содержанием атомов углерода.

Многолетний опыт показывает, что более высокое количество углерода приводит к образованию различных дефектов, например, пористости, непроварам. Более того, при выгорании углерода в структуре сварного шва образуются закаленные микроучастки и это приводит к снижению качества шва.

Среди многих достоинств этой стали можно назвать и то, что она не приобретает дополнительную хрупкость после отпуска. Кроме того, ее структура позволяет обеспечить устойчивость к излишнему нагреву и как следствие появлению трещин в районе сварного шва.

Для производства стали этой марки применяют несколько способов:

мартеновский;
электротермический;
конверторный.

В качестве основного сырья применяют чугун. В соответствии с требованиями ГОСТ расплав оптимизируют, то есть:

поднимают количество углерода;
вводят легирующие компоненты.

Благодаря этим мероприятиям готовая продукция получает требуемые свойства.

Номенклатура продукции из стали 09Г2С

На металлургических предприятиях нашей страны производят следующий прокат:

19281-73 Сортовой и фасонный прокат;
19282-73 Листы и полосы.

То есть на рынке металлургической продукции потребители могут приобрести швеллер, уголок, лист и пр. Можно смело говорить, что такая ширина номенклатуры обеспечена именно свойствами и, конечно, ценой этого материала.

Для сравнения, можно сказать, что в среднем цена горячекатанного листа из стали 09Г2С составляет 43 000 рублей за тонну, в то время, как лист обычной стали стоит примерно 41 000 - 43 000. Но, свойства описываемого материала, перекрывают все затраты, связанные с его приобретением и обработкой.

09Г2С - область применения

Изделия из стали 09Г2С применяют для производства конструкций различного назначения. Этому способствует высокая прочность что позволяет использовать более тонкие компоненты конструкций. То есть, там, где толщина материала из обыкновенной стали составляет 5 мм, то из низколегированной, она будет в 1,5 - 2 раза меньше, и при этом надо помнить, то, что стоимость этих разных сталей примерно одинакова.

Характеристики, присущие сплаву 09Г2С, позволяют применять ее при изготовлении деталей и узлов, которые будут работать в температурном диапазоне от -70 до +450 градусов Цельсия. Свариваемость, которая в сравнении с другими сталями, существенно выше, позволяет создавать сложные инженерно-технические конструкции эксплуатируемые в судо- и машиностроении, на железнодорожном транспорте. После проведения определенных видов термической обработки, эту сталь применяют для производства трубопроводной арматуры. Кстати, возможность работы этой стали при температуре в -70 градусов, позволила использовать трубы из этого материала для транспортировки углеводородов на севере нашей страны.

Эта сталь, обладающая высокой способностью к свариванию и отменными механическими параметрами, идеально подходит для производства фасонных изделий, например, балки или швеллера. Кроме того, из этой стали производят комплектующие для станкостроения, транспорта, строительной и химической отрасли.

В строительстве широко используют квадратную трубу, выполненную из стали 09Г2С. Из нее производят различные ограждения, в том числе декоративные, возводят рекламные конструкции, малые архитектурные формы. Важную роль этот материал играет и в производстве котельного оборудования, большая часть, которого, произведена именно из него.

Следует отметить, что использование конструкций из стали 09Г2С позволяет функционировать объектам городского хозяйства, транспортным системам, производственным комплексам, расположенным в регионах с суровым северным климатом. Например, широким спросом пользуется такая продукция как фланцы. Опыт показывает, что сталь 09Г2С является оптимальным материалом для их производства. Дело в том, что они могут быть использованы как в помещении, так и при работе в различных температурах, в том числе и низких.

Широкую применяемость стали 09Г2С и ее аналогов, объясняется не только исключительными технологическими свойствами, но, с точки зрения снижения затрат, на производство конкретных изделий. В самом деле, конструкции, сваренные из этого материала проще обрабатываются, имеют меньшую массу и обладают хорошими параметрами по прочности и износостойкости.

Сварка стали

Как уже отмечалось выше, сварка стали 09Г2С не требует предварительной подготовки, но существуют методы, при которых применяют дополнительный нагрев до 120 C. Сварку деталей можно выполнять, применяя любые электроды, например, Э42А или Э50А. Технология и сварочные приемы ничем не отличаются от тех, которые применяют при работе с другими марками сталей. Но есть и небольшие исключения, например, ГОСТ требует выполнять разделку кромок при толщине стального листа от 5 мм. Хорошая свариваемость 09Г2С позволяет работать без разделки кромок до толщины в 40 мм.

При полуавтоматической сварке листов, типовым режимом можно назвать следующий:

сила сварочного тока - от 200 до 230 А;
давление защитного газа - от 2 до 2,2 атм.

Конструкции из этой стали не требуют особых условий при охлаждении после сварки. Остывая, на открытом воздухе она набирает необходимые параметры качества шва.

Аналоги и заменители стали 09Г2С

При разработке металлических конструкций инженер-конструктор может выполнить замену 09Г2С на следующие стали отечественного производства 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т,10Г2С. Кроме того, в отечественной промышленности широко применяют и импортные аналоги, такие как: A 516-55 (ANSI - США), SM41B (JIS - Япония).

Сталь 09Г2С: состав, свойства, категорийность

Сталь 09Г2С часто используется на Заводе САРРЗ для производства резервуаров и различного типа емкостей: ресиверов, аппаратов с эллиптическими днищами, сепараторов, отстойников нефти и т.д.

Какие свойства у стали 09Г2С?

Марка стали 09Г2С содержит в названии информацию о химическом составе:

09 - содержание 0,09% углерода;
Г - в составе присутствует марганец;
2 - процентное содержание марганца не выше 2%;
С - в составе есть кремний и его содержание меньше 1%, т.к. в названии марки после С нет цифры.

Таким образом по химическому составу сталь относится к низколегированным.

По классификации сталь является конструкционной. Она обладает отличной свариваемостью без ограничений и не склонна к отпускной хрупкости - особому состоянию сплава, которое характеризуется невысоким значением ударной вязкости.

При высоком давлении и при нагрузках с переменным вектором силы сталь сохраняет первоначальные характеристики. Также свойства не меняются в широком диапазоне температур - от -70°С до +425°С, что дает возможность устанавливать резервуары из этой марки в районах Крайнего Севера со сложными условиями эксплуатации.

Какие существуют категории?

Сталь 09Г2С подразделяется на категории в зависимости от требований к испытаниям на ударный изгиб. Нормируемой характеристикой является ударная вязкость KCU - это способность материала к поглощению механической энергии в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.

Всего существует 15 категорий, отличия которых рассмотрены в таблице.

Нормируемая характеристика	Категория
Нормируемая характеристика	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Ударная вязкость KCU при +20 °C	+	+
Ударная вязкость после механического старения	+	+	+	+	+	+	+
Ударная вязкость KCU при -20 °C	+	+
-40 °C	+	+
-50 °C	+	+
-60 °C	+	+
-70 °C	+	+
Ударная вязкость KCV при 0 °C	+
-20 °C	+

Категория указывается вместе с маркой стали. Например, сталь с категорией 12 обозначается как 09Г2С-12.

Сталь 09Г2С не относится к коррозионностойким, поэтому готовое емкостное оборудование требуется покрывать специальными антикоррозионными составами - органосиликатными композициями, полиуретановыми составами, акрилуретановыми эмалями и т.д. Выбор покрытия осуществляется под конкретный заказ и зависит от условий эксплуатации, типа и агрессивности рабочей среды, а также особенностей технологического процесса.

Нержавеющий металлопрокат и отличия между разными типами подробно рассматривались на странице "Блог директора" в статье "Нержавеющие марки стали: химические свойства, классификация, аналоги".

Сталь марки 09г2с: характеристики, применение

Правда о свойствах и сфере применения стали марки 09г2с

Сталью называют прочный железный сплав из нескольких компонентов. Для его создания используют углерод с добавлением иных примесей. Но содержание железа остается большим – от 45%.

Обработка чугуна мартеновским, конверторным или электротермическим способом и позволяет получить сплав, именуемый сталью. Для оптимизации состава производители повышают содержание углерода, используют другие компоненты для легирования и тем самым меняют физические и химические свойства сплавов.

Сталь 09г2с – это низколегированный сплав, в котором от 96% железа. Состав можно прочесть в маркировке. Из нее понятно, что в сплаве присутствует 0,9% углерода (цифра 09 соответственно), 2% магния (буква Г) и не более 1% кремния (буква С). В минимальных дозах содержится фосфор, мышьяк. Еще встречаются добавления азота и меди. Содержание этих компонентов даже ниже 0,5%.

Механические свойства сплава – это изменяемые величины, которые зависят от свойств ударной вязкости, температурного режима и других показателей.

Сферы «жизни» стали 09г2с

Данный сплав – это идеальное сырье для создания проката типа «лист» или фасонных изделий. Свойства продуктов прописаны в государственных нормах (ГОСТ 19281-73, 19281-89).

допускает обработку свариванием;
устойчива к механическим разрушениям;
используется при температуре от -70 до +425 градусов Цельсия.

Сталь 09г2с справляется с многолетними высокими нагрузками и серьезными деформациями. Данный сплав используют в разных регионах страны благодаря способности совладать с суровыми климатическими обстоятельствами.

Сферы «жизни» сплава 09г2с:

транспорт и машиностроение – помогает запустить сложные транспортные системы в городах, заработать предприятиям в зоне чрезмерной опасности;
нефтяная промышленность – прокладка труб на крайнем севере России, монтаж сложных сварных деталей;
машиностроение – производство паровых котлов, иного оборудования для работы при высоких температурах;
городское строительство – изготовление квадратной трубы для создания рекламных конструкций, ограждений в парках и так далее.

Особым спросом пользуются сварные металлоконструкции из данного железного сплава. Они остаются пластичными и прочными в любых условиях эксплуатации. Мастерам разной направленности нравится использовать сталь 09г2с для создания труб и других продуктов. Этот сплав применяют для благоустройства городов. Готовые конструкции легко сваривать и сложно разрушать, а еще они мало весят. Повсеместное использование проката объяснимо его физическими свойствами и дешевизной.

Особенности сваривания изделий из 09г2с

Данный процесс обработки нельзя выполнять «подручными средствами». Соблюдение технологии, внимательная работа и четкое следование правилам безопасности – это главные компоненты удачного сваривания. Для выполнения процедуры используют инструменты, которые предполагают работу с углеродистым низколегированным сырьем.

Сила тока 40-50 А на 1 мм электрода позволяет избежать перегрева и последующих негативных последствий. Закаливание при температуре 650 градусов Цельсия, поддержание температурного режиме, учет толщины шва – это все позволяет сделать сварной процесс качественным.

В итоге металлоконструкцию охлаждают в воде или на воздухе. Так снимается напряжение шва для гарантии надежного соединения.

Закаливание увеличивает прочность и способность сопротивляться износу. Готовое изделие «дотягивает» по техническим характеристикам к другим, более дорогостоящим маркам железных сплавов.

Сталь марки 09Г2С

Описание стали 09Г2С: Чаще всего прокат из данной марки стали используется для разнообразных строительных конструкций благодаря высокой механической прочности, что позволяет использовать более тонкие элементы чем при использовании других сталей. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450 С. Также легкая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей. Применяя закалку и отпуск изготавливают качественную трубопроводную арматуру. Высокая механическая устойчивость к низким температурам также позволяет с успехом применять трубы из 09Г2С на севере страны.

Также марка широко используется для сварных конструкций. Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 С. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. К плюсам применения этой стали можно отнести также, что она не склонна к отпускной хрупкости и ее вязкость не снижается после отпуска. Вышеприведенными свойствами объясняется удобство использования 09Г2С от других сталей с большим содержанием углерода или присадок, которые хуже варятся и меняют свойства после термообработки. Для сварки 09Г2С можно применять любые электроды, предназначенные для низколегированных и малоуглеродистых сталей, например Э42А и Э50А. Если свариваются листы толщиной до 40 мм, то сварка производится без разделки кромок. При использовании многослойной сварки применяют каскадную сварку с током силой 40-50 Ампер на 1 мм электрода, чтобы предотвратить перегрев места сварки. После сварки рекомендуется прогреть изделие до 650 С, далее продержать при этой же температуре 1 час на каждые 25 мм толщины проката, после чего изделие охлаждают на воздухе или в горячей воде – благодаря этому в сваренном изделии повышается твердость шва и устраняются зоны напряженности.

Свойства стали 09Г2С: сталь 09Г2 после обработки на двухфазную структуру имеет повышенный предел выносливости; одновременно примерно в 3—3,5 раза увеличивается число циклов до разрушения в области малоцикловой усталости.

Упрочнение ДФМС(дфухфазные ферритно-мартенситные стали) создают участки мартенсита: каждый 1 % мартенситной составляющей в структуре повышает временное сопротивление разрыву примерно на 10 МПа независимо от прочности и геометрии мартенситной фазы. Разобщенность мелких участков мартенсита и высокая пластичность феррита значительно облегчают начальную пластическую деформацию. Характерный признак ферритно-мартенситных сталей — отсутствие на диаграмме растяжения плошадки текучести. При одинаковом значении общего (δ_общ) и равномерного (δ_р) удлинения ДФМС обладают большей прочностью и более низким отношением σ_0,2/σ_в (0,4—0,6), чем обычные низколегированные стали. При этом сопротивление малым пластическим деформациям (σ_0,2) у ДФМС ниже, чем у сталей с ферритно-перлитной структурой.

При всех уровнях прочности все показатели технологической пластичности ДФМС (σ_0,2/σ_в, δ_р, δ_общ, вытяжка по Эриксену, прогиб, высота стаканчика и т. д.), кроме раздачи отверстия, превосходят аналогичные показатели обычных сталей.

Повышенная технологическая пластичность ДФМС позволяет применять их для листовой штамповки деталей достаточно сложной конфигурации, что является преимуществом этих сталей перед другими высокопрочными сталями.

Сопротивление коррозии ДФМС находится на уровне сопротивления коррозии сталей для глубокой вытяжки.

ДФМС удовлетворительно свариваются методом точечной сварки. Предел выносливости при знакопеременном изгибе составляет для сварного шва и основного металла (σ_в = 550 МПа) соответственно 317 и 350 МПа, т. е. 50 и 60 % о_в основного металла.

В случае применения ДФМС для деталей массивных сечений, когда необходимо обеспечить достаточную прокаливаемость, целесообразно использовать составы с повышенным содержанием марганца или с добавками хрома, бора и т. д.

Экономическая эффективность применения ДФМС, которые дороже низкоуглеродистых сталей, определяется экономией массы деталей (на 20—25%). Применение ДФМС в некоторых случаях позволяет исключить упрочняющую термическую обработку деталей, например высокопрочных крепежный изделий, получаемых методом холодной высадки.

Краткие обозначения:
σ_в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	- предел упругости, МПа	J_к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	- предел текучести условный, МПа	σ_изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	- относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	- предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %	n	- количество циклов нагружения
s _в	- предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %	E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2	T	- температура, при которой получены свойства, Град
s _T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю	C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу	p_n и r	- плотность кг/м 3
HRC_э	- твердость по Роквеллу, шкала С	а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору	G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сталь марки 09Г2

Конструкционная сталь 09Г2С

Конструкционная сталь 09Г2С используется во многих отраслях промышленности, поэтому изделия из нее представлены в широком ассортименте. Это обусловлено высокими физическими и эксплуатационными характеристиками, которые позволяют эксплуатировать конструкции -70/+425 С.

Расшифровка

Расшифровка стали 09Г2С дает возможность получить основную информацию о составе:

09 – 0,09% С;
Г2 – 2% Mn;
С – менее 1% Si.

Химсостав

Кремнемарганцовистый сплав изготавливается по ГОСТ 27772-88. Он имеет аналогичные стали С345 характеристики и широко используется в строительстве.

В химический состав 09Г2С входит минимальное количество легирующих добавок, поэтому металл является низколегированным. Если в состав материала входят другие компоненты, это отражается на наименовании. В нем появляются индексы «ДТ», «Т» и т.д. При этом основные рабочие параметры остаются идентичными.

Применение

Сталь предназначена для создания строительных конструкций. Это обусловлено высокой прочностью и надежностью, возможностью сократить расход металла на изготовление элементов. Например, при использовании обычного сплава толщина изделия равна 5 мм, а 09Г2С – 2,5-3 мм. Однако стоимость материалов отличается.

Лист стали 09Г2С

Технические показатели металла позволяют использовать его -70/ +450 С. Поэтому он предназначен для создания различных элементов и соединений, а высокая свариваемость дает возможность создавать сложные агрегаты для машино- и судостроительной, железнодорожной отрасли. Термообработанная сталь применяется для создания трубопроводов. В северных районах она используется для передачи углеводорода.

Отменные свойства металла позволяют изготавливать фасонный прокат – двутавры, уголки и пр. Сфера применения стали 09Г2С охватывает элементы, используемые в станкостроении, транспортной промышленности и строительстве.

Из нее строят ограждения, щиты для размещения рекламы, небольшие архитектурные формы. Она востребована и при оснащении котлов.

Сталь обеспечивает долговечность и надежность элементам, применяемым в производстве, транспортных сетях, коммунальном хозяйстве, а также на предприятиях, расположенных в северных районах. Фланцы являются массовым продуктом, изготовленным из марки стали 09Г2С, т.к. сохраняют свои свойства при эксплуатации в большом диапазоне температур.

Возведение складского здания

Популярность металла обусловлена большим количеством преимуществ, среди которых:

высокая технологичность;
экономичность;
простота обработки сварных конструкций;
малый вес;
прочность;
устойчивость к износу.

Свойства

Сварка элементов из стали осуществляется любым методом без предварительной подготовки поверхности. В результате обеспечивается эффективность использования сварных конструкций, полученных на основе конструкционной стали 09Г2С.

Причиной этого является малое количество углерода в составе. На основании многолетнего опыта проектирования специалистами был сделан вывод о том, что повышение содержания данного компонента приводит к ухудшению качества сварного шва и образованию дефектов – пористой структуры, непроваров, закаленных участков. После отпуска сплав не становится хрупким, а структура остается устойчивой к чрезмерному нагреву и появлению трещин в околошовной зоне.

Изготавливают сталь с использованием:

мартеновского;
электротермического;
конвертерного метода.

Сырьем для получения металла является чугун. Свойства сплава улучшают в соответствии с технологией – увеличивают количество углерода и вводят легирующие добавки.

Технические характеристики

К основным техническим характеристикам стали 09Г2С относятся:

ударная вязкость	590-640 кДж/м 2 ;
относительное удлинение при разрыве	21%;
площадка текучести	155-255 МПа;
предел прочности	343 МПа;
удельный вес	7850 кг/м 3 ;
сваривается	без ограничений;
твердость стали 09Г2С по Бринеллю	450-490 МПа.

Стоимость

Точная стоимость определяется на основании:

способа доставки;
объема;
технологии производства;
характеристик материала;
качества обработки поверхности;
расходов на хранение и доставку;
актуальной цены изделий.

В среднем стоимость составляет 374 руб./кг.

Нормативные документы

В России изготавливают:

сортовой и фасонный прокат по ГОСТ 19281-73;
листы и полосы по ГОСТ 19282-73.

Среди них имеются уголки, двутавры, листы и пр. Большой ассортимент продукции позволяет подобрать оптимальное сечение в зависимости от назначения, сделать решение экономически эффективным.

Горячекатаный лист стоит около 43 руб./кг, а лист из обычной стали – 41-43 руб./кг. Однако характеристики конструкционной стали 09Г2С в несколько раз превосходят показатели обычного металла.

Сварка

В большинстве случаев предварительная подготовка материала не требуется. Однако некоторые технологические процессы предусматривают нагрев рабочей поверхности до 120 градусов. Электродами для проведения работ могут выступать Э42А, Э50А, а также ряд других. Разделка кромок осуществляется при толщине металла более 5 мм, но и без нее можно качественно варить детали толщиной до 40 мм. В остальном порядок и правила сварочных работ остаются стандартными.

Полуавтоматическая сварка осуществляется при токе 200-230 Ампер и под давлением 2-2,2 атмосферы. После сварки происходит охлаждение в обычных условиях, это не влияет на свойства стали 09Г2С, но обеспечивает прочность сварного соединения.

Чтобы исключить проявление закалочной структуры, необходимо осуществлять отпуск при температуре 600-660 градусов. После этого происходит медленное остывание в печи, что исключает коробление. Если сечение детали не достигает 36 мм в толщину, отпуск можно не проводить.

Производство

Сырьем для изготовления является чугун, в который вводят углерод и легирующие компоненты. Производство осуществляется мартеновским, электротермическим и конвертерным способом.

Сплав применяется для создания элементов, работающих при отрицательной температуре. При этом материал остается прочным и пластичным, а стоимость монтажа – небольшой.

Читайте также: