Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь 09Г2С, её характеристики, расшифровка и область применения

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?

Труды из стали 09Г2С

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.

лист стали 09Г2С

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.

Читайте так же:
Срок службы здания гост

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.

квадратная труба

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 марки 09Г2С

Сталь 09Г2С

Сталь марки 09Г2С популярна и востребована в промышленном производстве и особенно в строительстве самых разных объектов. Причина тому — ее замечательные характеристики, невысокая стоимость и доступность.

Состав

По маркировке состав этой стали угадывается довольно легко, но все же приведем его в деталях и с более точным процентным содержанием каждого элемента:

  • Углерода: 0,09% (первая цифра в названии марки);
  • Марганца: до 2% (Г2 в названии);
  • Кремния: менее 1% (буква С в названии без цифры);
  • Хром, медь, никель: до 0,3%;
  • Сера, фосфор, азот: менее 0,1%.

Последние компоненты в названии стали марки 09Г2С не указываются, потому что их содержание очень низкое. Суммарно все легирующие (то есть наделяющие сплав дополнительными свойствами) добавки составляют около 2,5%. Такая сталь считается низколегированной.

Читайте так же:
Что такое толщиномер для чего он нужен

Раскисление производится при помощи всех трех элементов (марганец, кремний и алюминий), поэтому кислород из толщи металла удален полностью, и марка относится к типу спокойных сталей. У нее очень однородная структура и отличные характеристики.

Характеристики

Хорошая структура означает, прежде всего, прочность. Сталь 09Г2С таких марок обладает высокой пластичностью, что очень важно для изготовления сложных деталей некоторыми способами.
Изделия показывают очень высокую прочностью на разрыв и деформацию, хорошо держат форму, в том числе и под механическими нагрузками высокой интенсивности. За счет добавления хрома и других элементов, сплав неплохо противостоит коррозии, что также сказывается на долговечности конечных изделий. Флокеночувствительность отсутствует.

Обработка

Сталь марки 09Г2С — отличный вариант для производств разного типа. За счет физических свойств она подходит для изготовления деталей сложной формы методом штамповки.

Сварка допускается без ограничений и любых типов: аргонно-дуговая, ручная дуговая, электрошлаковая, под флюсом или газовой защитой. Ее можно резать или ковать, что дополнительно увеличивает диапазон областей применения.

Один из главных плюсов сталей марки 09Г2С — повышенная прочность, за счет чего снижается масса готового изделия и общая нагрузка на полученную металлическую конструкцию. Кроме того, это снимает необходимость дополнительных термических обработок, направленных на увеличение прочности.

Все это естественным образом сказывается на стоимости и делает применение таких сталей экономически выгодным.

Применение

Сталь марки 09Г2С используется в промышленности и строительстве. Из нее делают:

  • Металлоконструкции самого разного назначения;
  • Сложные детали, корпуса и элементы для машиностроения;
  • Трубопроводную арматуру (после дополнительной закалки и отпуска);
  • Сварные конструкции разного типа и назначения.

За счет того, что такая сталь не теряет своих свойств даже при очень низких температурах, изделия из нее можно применять в условиях Крайнего Севера.

Изготовление

Прокат стали марки 09Г2С получают горячим способом: за счет нагрева до очень высоких температур. В том числе может применяться высокое давление.

Изначально будущий прокат поступает в цех в виде особых заготовок. Эти заготовки отправляются в печь, где нагреваются до определенной температуры, при которой текучесть металла становится достаточной для прокатывания.

Затем заготовка попадает в прокатный стан, где специальными валами она утончается и раскатывается в ровное стальное полотно.

Полученное полотно либо сворачивается в рулон, либо сразу нарезается на листы и штрипсы. Первое делается для удобства транспортировки и хранения, а второй вариант подходит, если нужно отправлять сталь непосредственно на производство.

Поставки

Мы поставляем любой стальной прокат на любые типы производств. В нашем ассортименте есть разные марки в рулонах, штрипсах и листах.

Вам нужно лишь связаться с нами и вкратце рассказать о своем производстве и его потребностях. Мы подберем для вас оптимальный вариант, сами нарежем прокат под нужный размер и доставим к вам.

Все поставки осуществляются по договору и со строгим соблюдением указанных в нем сроков.

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.

Читайте так же:
Номиналы вводных автоматов таблица

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

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

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 вязкость590-640 кДж/м 2 ;
относительное удлинение при разрыве21%;
площадка текучести155-255 МПа;
предел прочности343 МПа;
удельный вес7850 кг/м 3 ;
свариваетсябез ограничений;
твердость стали 09Г2С по Бринеллю450-490 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.

Читайте так же:
Температура плавления свинца в домашних условиях

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.

Технические характеристики легированной стали 09Г2С


1703

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.

Технические характеристики стали 09Г2С

Химический состав

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

  • первые две цифры указывают на содержание углерода, в данном случае – 0,09%;
  • следующий символ означает наименование легирующего элемента – марганца;
  • на его концентрацию указывает цифра – до 2%;
  • буква «С» свидетельствует о присутствии кремния, количество его не превышает 1%.

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:

  • 09Г2;
  • 09Г2ДТ;
  • 09Г2Т;
  • 10Г2С.

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.

Химический состав легированной стали 09Г2С

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.

Читайте так же:
Солнечные батареи для освещения двора

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.

Механические свойства стали 09Г2С

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector