Температура плавления стали 09г2с
Сталь 09г2с — характеристика, применение и свойства стали 09г2с
Сталь 09г2с – это очень востребованная сталь, используется как в строительстве, так и во многих отраслях промышленности. Существуют отечественные и зарубежные аналоги этого вида. Наиболее часто используется для изготовления труб, металлопроката и сварных металлоконструкций, температурный диапазон использования которых от -70 до 4250С9 с допустимыми нагрузками на них).
Сталь 09г2с 12: расшифровка
Понимание того, как формируется маркировка, позволяет отчетливо представлять, какой товар представляет производитель, а также его основные особенности. Для тех, кого интересуют подробности о 09г2с — расшифровка стали имеет следующий вид:
- 09 – количественная доля содержания углерода в сплаве (0,09%);
- Г2 – это марганец и его часть во всем объеме колеблется в районе 2% (точная цифра колеблется от 1,3 до 2%);
- С — обозначает кремний, отсутствие цифр после символа говорит о том, что его менее 1%.
Таким образом расшифровка 09г2с наглядно выглядит так:
| Элемент | , % |
| C (углерод) | до 0,12 |
| Si (кремний) | 0,5 – 0,8 |
| Mn (магний) | 1,3- 1,7 |
| Ni (никель) | до 0,3 |
| S (сера) | до 0,04 |
| P (фосфор) | до 0,035 |
| Cr (хром) | до 0,3 |
| N (азот) | до 0,008 |
| Cu (медь) | до 0,3 |
| As (мышьяк) | до 0,08 |
| Fe (железо) | 96-97 |
Как видно из таблицы расшифровка стали 09г2с не ограничивается только тремя легирующими компонентами. Кроме, углерода, кремния и марганца, ее дополняют такие элементы: никель, сера, фосфор, хром, азот, медь, прочее. Процентная составляющая легирующих металлов не более 1-2 суммарных %.
Маркировка 09г2с на стальном листе
Также для стали 09г2с учитывается не только уровень легирования, но и другие факторы. Вот лишь некоторые из них, значимые для конкретного случая:
- конструктивность (назначение);
- эвтектоидность (структура: гексагональная, кубическая, прочее; изменения после закалки и т.д.);
- способ производства (мартеновская, конвентная или электросталь);
- хим. состав стали 09г2с (в данном случае низколегированная).
Как результат, появляются аналоги по отношению, которых часто задают вопросы подобные следующему: сталь 345 это и есть 09г2с? Обозначение С345 введено для строителей, где цифры обозначают не химический состав материала, а его важное свойство – предел текучести, для стали 09г2с он соответствует строительным стандартам С345, что отображено в ряде ГОСТов (27772-88).
Далее рассмотрено несколько классических вариантов, в том числе и то, когда одной марке стали соответствует несколько классов прочности.
Технические характеристики: тонкости использования справочных пособий
Свойства стали 09г2с во многом определяются химическим составом сплава, его специфическими параметрами, которые сегодня довольно точно просчитываются металлургами.
Марка стали 09г2с имеет следующие критические точки:
- Ac1 = 732, когда аустенит превращается в перлит процессах охлаждения;
- Ac3(Acm) = 870 (с – от французского chauffage/нагрев) точка конца растворения цементита;
- Ar3(Arcm) = 854 (refroidissement – охлаждение) начало выделения Fe3C;
- Ar1 = 680 доэвтектоидная сталь, соответствует выделению феррита
Условные обозначения классические, цифры 1 и 3 обозначают номера точек на графике. Символами cm обычно отмечают заэвтектоидные стали.
Если говорить о других особенностях ст 09г2с, характеристики отмечаются такие: легкая свариваемость материала. Для этого используют РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. Не поддаются свариванию только изделия, прошедшие химико-термическую обработку.
Механические свойства стали 09г2с – это табличные величины, которые разработаны рядом ГОСТов и описывают материал при комнатной температуре, а также для других его состояний.
Среди важных механических свойств стали 09г2с выделяют такие:
- Предел текучести для остаточной деформации, измеряется в Мпа;
- Относительные величины удлинения при разрыве и сужении;
- Ударная вязкость (использование под нагрузкой – одно из основных применений);
- Твердость по Бринеллю (HB).
Класс прочности стали 09г2с: таблица для перечня марок включает и указанную, как уже отмечалось соответствует С345. Сюда же относится ряд других марок.
Таким образом, отличные по химическому составу и даже способу получения стали, могут иметь одинаковый класс прочности.
Эти данные можно найти для 09г2с по ГОСТ 19281-2014, характеристики сплавов представлены в удобных таблицах, по которым легко ориентироваться. ГОСТ 19281-2014 вы можете посмотреть (скачать) — здесь.
Но возможна и ситуация наоборот. Например, для 09г2с ГОСТ 19281-89 и марки 16ГС есть данные о классах прочности 265 и 296.В этом же ГОСТе описывают типы металлопроката:
- Сортовой, круглый, фасонный при различных сечениях (в том числе круг 09г2с).
- Широкополосные профиля с определенной толщиной изделий.
Круги большого диаметра стали 09г2с
Подобная информация представлена и для других марок.
Плотность стали 09г2с колеблется, где-то возле отметки 7800кг/м3. Но легирующие элементы могут, как увеличивать удельный вес, так и уменьшать его. К первому склонен вольфрам. Второго достигают добавлением: кобальта, никеля, меди.
Твердость стали 09г2с может определяться по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и т.д. выбор системы определяется типом изделий, для которых требуется определение параметра. Также он важен при выборе способа сварки, твердость стали на шве должна сохранять достаточно высокие показатели.
Большую часть перечисленных параметров можно найти в ТУ 14 3 1128 2000 для стали 09г2с, как и для остальных марок. Технические условия описывают требования к материалам, из которых изготавливаются трубы для обслуживания газовых месторождений, других направлениях отрасли.
Допускаемое напряжение для стали 09г2с рассчитывается в зависимости от таких значений:
- класса прочности и марки;
- температуры, при которых она будет эксплуатироваться;
- толщин, изредка конфигураций (круг, лист, прочее).
Существующие 09г2с аналоги зарубежные (европейские, азиатские, другие), наиболее совпадают по механическим, техническим свойствам с указанной маркой. Однако химический состав может сильно отличаться. Наиболее близкую конфигурацию имеет болгарская версия этой марки.
Сталь 09г2с: характеристики и применение
Основные области использования этой марки: листовой и фасонный прокат. Для горячекатаной полосы используют нормативы ГОСТ 103-2006, но стальной круг согласно ГОСТ 2590-2006.
Как уже отмечалось сталь 09г2с и аналоги легко поддаются свариванию. Уже перечисленные характеристики, позволяют использовать этот материал для изделий, требующих высокой износостойкости: балки, швеллеры, уголки.
Марка 09г2с, ее технические характеристики, необходимы в создании транспортных средств, строительстве, нефтяной и химической промышленностях.
Широкий температурный диапазон позволяет применять материал там, где происходят сильные деформации за длительный эксплуатационный срок.При этом граничная температура -70 градусов, способствует применения изделий из из ст 09г2с в суровых климатических условиях.
Сталь 09г2с применяется при строительстве РВС для хранения нефтепродуктов на Севере
Под это описание, также хорошо подходит сталь 09г2с-15. Ее используют по всем перечисленным пунктам. Остается только добавить, что кроме сварки, монтаж может производится болтовыми соединительными элементами.
Устойчивость металла к химическим воздействиям делает его интересным в соответствующей отрасли. При этом высокие механические качества используют для строительства мостов, дорог, портовых станций, прочего.
Популярна у строителей и марка 09г2с-12. Она также обладает стабильными пластическими свойствами. Отличается особым химическим составом, в который входит мышьяк. Задействуется для изготовления трубопроводной арматуры. Не может применяется в пищевой промышленности.
На севере России многокилометровые магистрали трубопроводов возведены, как раз из этой марки. Там, как нигде полезны устойчивость к морозам и легкая свариваемость изделий. Это позволяет создавать сложные, одновременно социально значимые объекты (металлоконструкции) из 09г2с и аналогов.
Одновременно с этим для городов с умеренным или континентальным климатом сталь 09г2с по ГОСТам различной нумерации подходит для облагораживания улиц. Квадратная труба крайне популярна в качестве ограждений, столбиков для рекламных щитков, установки передвижных торговых площадок, много другого. С этими же целями используют и прямоугольную конфигурацию изделий.
Сталь 09г2с, характеристики которой уже довольно подробно рассмотрены в данном изложении, интересна для сварщиков независимо от способа выполнения работ. Особенно популярны фланцы из этого материала. Особенности работы описаны в ГОСТ19281-73. Мастера довольно радушно воспринимают новость о необходимости работы с этой маркой.
Сам резервуар котла выполнен из стали 09г2с
Сталь 09г2с с различным классом прочности может применяться для производства паровых котлов, а также оборудования, используемого в сельскохозяйственном комплексе. Подробности о требованиях, предъявляемых к стали 09г2с в ГОСТ-5520 79.Дополнительной причиной использования сплавов этой марки – высокая экономичность, достигаемая не только за счет дешевизны производства. Легкость и быстрота возведения зданий, сооружений, монтажа оборудования – также позволяют оптимизировать расходы предприятий разных отраслей.
Особенности электросварки
К работам с этим материалом предъявляются особые требования, которые обуславливаются необходимостью соблюдения технологического процесса. Необходимость сохранения прочности стали на швах уже отмечалась. Однако в обычных условиях едва ли можно достичь абсолютно положительного результата.
Например, условие предотвращения перегрева достигаются применением токов низкой силы 40-50 А /1 мм электрода. Сварные работы сопровождаются последующей закалкой материалов при температуре 6500С.
Однако исходя из критических точек сплава можно произвести и собственные расчеты для проведения этих работ. Причем указанную Т закалки применяют последовательно к каждым 25 мм шва, примерно час. Охлаждение производят в обычной воде или на воздухе.
Благодаря соблюдению технологий достигают качества, не уступающего по свойствам еще более дорогим сплавам.
Сравнение с другой маркой стали
Например, для 09г2с и ст3 разница определяется прежде всего содержанием углерода. Для Ст3сп оно в 10-20 раз превосходит того, что имеется в сплаве низколегированной марки.
Ст3сп – относится к углеродистым сплавам. Эта марка стали отличается высокой хрупкостью, быстрым разрушением при низких температурах. Если описываемая марка имеет нижний предел -70 градусов, то объект сравнения всего -20.
Качество Ст3сп – обыкновенное, что говорит о вероятно высоком присутствии серы и фосфора. Тогда, как 09г2с высококачественная. Все остальные плюсы уже есть в предшествующем описании. Остается только отметить, что стоимость этой марки значительно выше, чем цена Ст3сп.
о низколегированных сталях:
Вторичное сырье
Разнообразие изделий велико, весь ассортимент легко увидеть просто «погуглив» или посетив любую трубную доску объявлений или по металлопрокату. Огромное количество швеллеров, уголков, прочего. Причем не всегда понятно, как авторы выставляют стоимость.
Например, вопрос содержанием: «сталь 09г2с цена за тонну» ставит просто в тупик. Ведь расшифровка не говорит не о типе проката, ни о других его свойствах качествах.
Кстати, мы уже писали статью про лом стали 09г2с — в ней более подробно расписано о вторичном использовании этой стали.
Более того, есть отличные категории, когда хотят продать лежалый лом 09г2с, новые изделия или просто уже пришедшие в непригодность материалы. Поэтому цена на этот вид металла редко фиксирована. На вес берут только то, что идет в переработку.
Как деловой лом с ценой поштучно принимают швеллеры и прочее. Метражом измеряют листовой прокат. Но в принципе, эти данные могут быть рассчитаны и на вес, при условии закупки больших партий.
Но тогда обе стороны рискуют продешевить, ведь количество изделий может незначительно отличаться при таком методе.
Сталь 09Г2С — конструкционная низколегированная для сварных конструкций
Стали заменители:
- 09ГС,
- 09Г2ДТ,
- 09Г2Т,
- 10Г2С
Иностранные аналоги:
- TSt E 355 (1.0566) — Германия DIN
- A590 AЗ, A 36-207 — Франция (AFNOR)
ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281—73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89.Лист толстый ГОСТ 19281-89, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74.Лист тонкий ГОСТ 17066-80, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74.Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82—70.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133—71.
Назначение
Детали аппаратов и сосудов, работающие при температуре от -70°C до +475°C под давлением.
В трубопроводах пара и горячей воды — детали, изготовленные из листа — до температуры 450°C, трубы — до температуры 425°C, в котлах — листовые детали, работающие при температуре до 450°C, во всех случаях без ограничения давления. Крепежные детали в котлах и трубопроводах используются до температуры 425°C и давлении до 10 Н/мм2.
Сталь марки 09Г2С должна испытываться на растяжение при повышенных температурах.
В результате таких испытаний предел текучести при 320 °С для листов из стали марки 09Г2С толщиной 60 мм и более должен быть не менее 18 кГ/мм2
Расшифровка стали 09Г2С
Двузначное число 09 обозначает примерное содержание углерода в стали в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали приблизительно 0,09%.
Бука Г означает, что в стали содержится марганец в количестве около 2%.
Буква С означает, что в стали содержится кремний.
Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)
| 0,12 | 1,3-1,7 | 0,5-0,8 | 0,035 | 0,040 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,08 | 0,008 |
Применение стали 09Г2С для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °С | Дополнительные указания по применению |
| Листы ГОСТ 5520, категории 7, 8, 9 в зависимости от температурыстенки | От -70 до 200 | Для сварных узлов арматуры, эксплуатируемой в макроклиматическом районе схолодным климатом | |
| Категория 6 | От -40 до 200 | ||
| Категории 3, 5 | От -30 до 200 | ||
| Категория 12, 17 | От -40 до 475 | ||
| Категория 15, 17 | От -70 до 475 | ||
| Листы ГОСТ 19281, категория 3 | От -30 до 200 | ||
| Категория 4 | От -40 до 200 | ||
| Категория 12 | От -40 до 475 | ||
| Категории 7, 15 | От -70 до 200 |
Применение стали 09Г2С для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали, по ГОСТ 1759.0 | Стандарт или технические условия наматериал | Параметры применения | |||||
| Болты, шпильки, винты | Гайки | Плоские шайбы | |||||
| Темпера- турасреды, °С | Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) | Темпера- турасреды, °С | Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) | Темпера- турасреды, °С | Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) | ||
| 09Г2С | ГОСТ 19281 | От -70 до 425 | 16 (160) | От -70 до 425 | 16 (160) | От -70 до 450 | Не регламен-тируется |
Максимально допустимые температуры применения стали 09Г2С в средах, содержащих аммиак
| Марка стали | Температура применения стали, °С при парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см2) | ||
| Св. 1(10) до 2(20) | Св. 2(20) до 5(50) | Св. 5(50) до 8(80) | |
| 09Г2С | 300 | 300 | 300 |
ПРИМЕЧАНИЕ
Условия применения установлены для скорости коррозии азотного слоя не более 0,5 мм/год.
Максимально допустимая температура применения стали 09Г2С в водородосодержащих средах
| Марка стали | Температура применения стали, °С при парциальном давлении водорода, МПа (кгс/см2) | ||||||
| 1,5(15) | 2,5(25) | 5(50) | 10(100) | 20(200) | 30(300) | 40(400) | |
| 09Г2С | 290 | 280 | 260 | 230 | 210 | 200 | 190 |
Предел текучести σ0,2 (ГОСТ 5520-79)
| σ0,2, МПа, при температуре испытаний, °C | |||
| 250 | 300 | 350 | 400 |
| 225 | 195 | 175 | 155 |
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа, | σв, МПа, | δ5 (δ4), % |
| не менее | |||||
| ГОСТ 19281-2014 | Сортовой и фасонный прокат | До 10 | 345 | 490 | 21 |
| ГОСТ 19281-2014 | Лист и полоса (образцы поперечные) | От 10 до 20 вкл. | 325 | 470 | 21 |
| Св. 20 до 32 вкл. | 305 | 460 | 21 | ||
| Св. 32 до 60 вкл. | 285 | 450 | 21 | ||
| Св. 60 до 80 вкл. | 275 | 440 | 21 | ||
| Св. 80 до 160 вкл. | 265 | 430 | 21 | ||
| ГОСТ 19281-2014 | Лист после закалки и отпуска(образцы поперечные) | От 10 до 32 вкл. | 365 | 490 | 19 |
| От 32 до 60 вкл. | 315 | 450 | 21 | ||
| ГОСТ 17066-94 | Лист горячекатанный | 2 — 3,9 | — | 490 | (21) |
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп., °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % |
| 20 | 300 | 460 | 31 | 63 |
| 300 | 220 | 420 | 25 | 56 |
| 475 | 180 | 360 | 34 | 67 |
Примечание. Нормализация при 930—950 °С.
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп., °C | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % |
| 20 | 295 | 405 | 30 | 66 |
| 100 | 270 | 415 | 29 | 68 |
| 200 | 265 | 430 | — | — |
| 300 | 220 | 435 | — | — |
| 400 | 205 | 410 | 27 | 63 |
| 500 | 185 | 315 | — | 63 |
Ударная вязкость KCU
| ГОСТ 19281-89 | Сортовой и фасонный прокат | От 5 до 10От 10 до 20 вкл.От 20 до 100 вкл. | 645959 | 393434 | 3429— |
| Лист и полоса | От 5 до 10От 10 до 160 вкл. | 6459 | 3934 | 3429 | |
| Лист после закалки и отпуска (образцы поперечные) | От 10 до 60 | — | 49 | 29 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850.Свариваемость — сваривается без ограничений.Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,0 и Kv б.ст = 1,6 в нормализованном, отпущенном состоянии при σв = 520 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Флокеночувствительность — не чувствительна.
Температура плавления стали 09г2с
- 1 Расшифровка и особенности стали 09г2с: особенности, характеристики, применение
- 2 Сталь марки 09г2с: характеристики, применение — Стальмет
- 3 09г2с 12: расшифровка марки стали, параметры
- 4 Сталь 09Г2С
- 5 Марочник сталей, свойства стали
- 5.1 Марочник сталей. Аналоги российских и зарубежных сталей:
- 6 Сталь 09Г2С, её характеристики, расшифровка и область применения
- 7 Характеристики стали 09Г2С и её применение в промышленности
- 8 Низколегированная сталь 09г2с
- 8.1 Основные характеристики стали 09г2с
- 8.2 Применение марки 09г2с
- 9 Конструкционная сталь 09Г2С
- 10 Сталь 09г2с: расшифровка и характеристики, применения и недостатки, ГОСТ
- 11 Сталь-Максимум: Cталь 09Г2С
Если рассматривать структуру обычной стали, то ее основу образуют сплавы железа, чугуна и углерода.
Примечательно, что в ее составе на долю углерода приходится не менее 2%, а сам компонент относится к обязательным составляющим этого материала.
Прокат представляет собой категорию конструкционных низколегированных металлов, которые получили широкое распространение для изготовления трубного сортамента, а также строительных и сварных конструкций.
Расшифровка стали, имеющей маркировку 09г2с, подразумевает присутствие в ее составе металлов в определенных пропорциях: количество углерода составляет 0,09%, марганца — 2% и кремния — менее 1%.Если в марке стали после определенной буквы не стоит цифра, то считается, что доля этого компонента составляет менее 1%. Учитывая, что в сумме доля химических добавок не превышает 2,5%, сталь принято включать в категорию низколегированных металлов.
Наличие в составе углерода с повышенным уровнем концентрации создает вероятность образования микропор и трещин в сварном шве.
Особенности
Среди характеристик, которыми обладает сталь подобной марки, следует выделить повышенную механическую прочность, стойкость к температурным воздействиям, а также возможность проведения закалки и отпуска.
Особенностью стали 09г2с является наличие свойства качественной свариваемости. Это означает, что не требуется воздействовать на нее температурой. Сварка такой стали не создает проблем, что обеспечивает низкий уровень концентрации углерода, а это делает металл после отпуска менее вязким и хрупким.
Для рассматриваемой стали характеристики имеют большое значение, учитывая, что в ее составе содержится небольшое количество углерода и присадок. Подобная особенность обуславливает то, что этот металл может применяться для сваривания с использованием любых электродов, которые предназначены для работы с низколегированными металлами.
Виды
Сталь марки 09г2с может выступать материалом для производства самых разнообразных изделий:
- паровых и отопительных котлов;
- резервуаров, ресиверов, эксплуатация которых проходит при высоких показателях температуры и давления;
- сварных конструкций, отличающихся сложным устройством, предназначенных для любых отраслей и сфер жизнедеятельности.
Листовая сталь, трубы, а также иные профильные изделия являются не единственными вариантами исполнения продукции, для которой сырьем может выступать сталь рассматриваемой марки. Другой разновидностью изделий может быть и прокат:
- квадратного сечения диаметром 63-200 мм;
- круглого сечения диаметром 28-180 мм;
- в виде полос, достигающих в ширину 40-160 мм, а в толщину -12-50 мм.
Все предлагаемые листовые изделия, выполненные из стали марки 09г2с, могут быть классифицированы на несколько видов, исходя из таких параметров, как:
- метод изготовления;
- вид продукции;
- толщина изделия.
Характеристики и преимущества
На сегодняшний день сталь 09г2с является достаточно востребованной среди прочих аналогичных металлов, причина чего заключается в ее высоких механических свойствах, которые демонстрируют строительные конструкции, имеющие в своем составе металлические элементы из нее.
Именно этот материал обеспечивает сооружениям способность выдерживать широкий диапазон рабочих температур от — 70 до +450 градусов Цельсия.
Особую актуальность это приобретает при устройстве сетей магистральных нефтегазопроводов на территориях, где преобладает холодный климат.
Достоинства
Рассматривая основные преимущества стали этой марки, необходимо выделить следующие:
- способность переносить воздействие отрицательных температур, а также сохранять свои эксплуатационные характеристики в условиях Крайнего Севера;
- высокие прочностные характеристики, за счет чего сталь можно применять при изготовлении мостов, машин и иных ответственных конструкций;
- низкие затраты на выполнение монтажных работ. Подобный эффект обеспечивается за счет отсутствия необходимости в предварительном подогреве материала и его дальнейшей термической обработке, включающей закалку, отпуск и отжиг.
Производство
При изготовлении, скажем, трубных изделий, в обязательном порядке заготовку приходится разогревать до требуемой температуры, а затем выполнять ее резку.
Подготовленный фрагмент болванки нагревают, после чего выполняется его прошивка при помощи двухвалкового стана с осевой подачей.
В итоге удается создать трубу, характеризующуюся наличием примерных внешних и внутренних размеров.
После этого уже настает пора для выполнения непрерывной обкатки между валками стана. Созданная труба отличается наличием идеально ровной поверхности.
Закончив операцию калибровки, заготовка подвергается обработки в целях ее очистки от торцевых неровностей. Дождавшись ее полного охлаждения, трубу помещают на правильный стан, где выполняется ее правка.
Благодаря этому циклу поперечное сечение, имеющее на овальную форму, приобретает необходимые характеристики.
Стоит заметить, что вне зависимости от профиля изготавливаемого проката плотность используемой стали должна иметь показатель 7850 кг/м3. За счет использования редукционного стана трубе удается придать необходимый диаметр, после чего ее подвергают электромагнитному и ультразвуковому контролю, который призван выявить признаки внутренних дефектов и замерить толщину стенки.
Применение
При помощи низколегированной стали можно создавать крепежные элементы, сварные соединения сложных конструкций и конфигураций, а также возводить разнообразные строительные объекты:
- мосты и сооружения промышленного и гражданского назначения;
- объекты для нефтегазовой, химической, машиностроительной и судостроительной отраслей;
- резервуары и котлы, эксплуатация которых проходит в различных технологических и климатических условиях;
- магистральные сети;
- разнообразные инструменты и техническую оснастку, приспособления;
- технику, предназначенную для бытового и хозяйственного использования.
Аналоги
При помощи низколегированных сталей марки 09г2с, подобно прочим металлам российского производства, в составе которых присутствует углерод и марганец, можно изготавливать разнообразные виды проката и трубной продукции.
Если рассматривать ассортимент зарубежных аналогов вышеупомянутый стали, то можно выделить следующие известные марки:
- DIN, WNr (Германия);
- JIS (Япония);
- GB (Китай);
- BDS (Болгария);
- MSZ (Венгрия);
- STAS (Румыния).
Перечисленные типы сталей представляются полноценной заменой марки 09г2с, учитывая, что они обладают аналогичным набором механических и физических характеристик.
Заключение
Сталь марки 09г2с относится к числу наиболее востребованных металлов, с применением которых изготавливают самые разнообразные виды профильных трубных изделий.
Обладая оптимальным составом, она может выступать подходящим сырьем для самых разнообразных изделий, а также конструкций и сооружений, находящих применение во многих сферах человеческой жизнедеятельности.
Во многом именно преимущества, характерные для этой стали, сделали ее востребованным материалом.
Однако, невзирая на все ее положительные качества, важным моментом является то, что изделия из этого металла должы быть выполнены в соответствии с требованиями технологии.
Учитывая, что в ней закладываются высокие характеристики прочности к механическим воздействиям, а также воздействиям термического характера, ошибки в производственном процессе недопустимы.В противном случае использование подобных конструкций может в скором времени привести к возникновению аварийных ситуаций.
- Александр Романович Чернышов
- Распечатать
Сталь марки 09г2с: характеристики, применение — Стальмет
Сталь представляет собой сплав железа, углерода и некоторых примесей. Доля железа должна быть весомой и составлять не менее 45%.
Для получения сталей перерабатывают чугун с помощью мартеновского, электротермического, конверторного способов. Согласно ГОСТам, составы сплавов оптимизируют: увеличивают содержание углерода, добавляют легирующие элементы, благодаря которым сырье обретает те или иные свойства.
Как и сталь 3, характеристики которой можно посмотреть здесь, сталь 09г2с относят к одному из самых востребованных видов сырья.
Химический состав, механические свойства
Низколегированная сталь 09г2с содержит 96-97% железа. Обозначение 09г2с расшифровывается просто: 09 – процентное содержание углерода, буква «Г» «сигнализирует» о наличии 2% марганца, а «С» дает понять, что в стали присутствует около 1% кремния.
В химическом составе данной марки стали содержится также 05-08% кремния, 0,3% никеля, до 0,04% серы. Присутствуют фосфор (0,035%), хром (до 0,3%), мышьяк (до 0,08%), азот (0,008%) и медь (0,30%).
В таблицах можно посмотреть более полную информацию о механических свойствах сырья в зависимости от динамики температуры, показателей ударной вязкости.
Применение стали 09г2с: характеристики и «поведение» в изделиях
Сталь конструкционная низколегированная 09г2с, большей частью, служит для изготовления листового, фасонного проката. Продукцию производят, согласно требованиям, прописанным в ГОСТах 19281-73, 19281-89. Стандарт 19903-74 – (лист г/к 09г2с), ГОСТ 103-2006 нормирует изготовление полосы горячекатаной, тогда как круг г/к ст. 09г2с выпускают, следуя нормам 2590-2006.
Способность к свариванию и механическая устойчивость металла – условия изготовления износостойких фасонных изделий металлопроката, таких как балка 09г2с, уголок, швеллер г/к 09г2с.
Сталь идеальна для производства комплектующих для нужд станкостроения, машиностроения и транспорта, строительной, нефтяной, химической отраслей.
Огромный «плюс» – прокат выдерживает влияние температурных режимов от -70 до +425 оС в условиях многолетних нагрузок и различных деформаций.
Так, продукция из стали 09г2с, характеристики которой, подчас, можно отнести к разряду уникальных, дают возможность функционировать городам, сложнейшим транспортным системам, предприятиям в климатических зонах повышенной опасности, в регионах с суровым климатом.
К примеру, закаленная сталь данной марки с повышенными характеристиками механической прочности крайне востребована при возведении трубопроводов на крайнем севере страны. Новые технологии позволяют монтировать сложнейшие по конфигурации сварные элементы.
В городском строительстве, архитектуре, находит применение труба квадратная 09г2с, служащая для изготовления ограждений, оформления скверов, парков, монтажа рекламных щитов, впрочем, труба прямоугольная 09г2с – не менее популярна.
Паровые котлы, различное оборудование для работы в сложных термальных условиях, применяемое в промышленности и с/х – все это изготавливают с помощью прочной и пластичной стали 09г2с.Необходимость в прокате из ст09г2с легко объяснить с точки зрения экономичности. Возводимые конструкции легче варить, они меньше весят, обладают высокими прочностными характеристиками.
Особенности электросварки
Для сваривания изделий из стали 09Г2С обычно применяют инструмент, рассчитанный на использование исключительно низколегированного, углеродистого сырья. Как и в любом деле, здесь необходима внимательность и соблюдение всех технологических нюансов.
Чтобы, к примеру, при каскадной сварке предотвратить перегрев шва, используют силу тока всего 40-50 А /1 мм электрода. При этом после проведения сварных работ изделие закаливают при 650 оС, и, далее, ориентируясь на его толщину, поддерживают этот температурный режим (каждые 25 мм – час времени).
Сталь 09Г2С
Изделия из низколегированной конструкционной стали 09Г2С востребованы во многих отраслях производства, что подкрепляется широким предложением сортамента продукции этой марки. Благодаря своим физическим свойствам, сталь 09Г2С заслуженно заняла свою позицию на рынках современного спроса и предложений.
Характеристики стали 09Г2С предоставляют возможность применять её в качестве основного материала при изготовлении деталей, которые предназначены для работы в температурном диапазоне рабочей среды от -70 ºС до + 425 ºС, что при проектировании изделий привлекает к себе внимание ещё большего числа конструкторов.
Сталь 09Г2С
Химический состав стали 09Г2С
Перед тем, как перейти к подробному рассмотрению химического состава, нужно понять, что означает расшифровка стали 09Г2С. Буквы «С» и «Г» сообщают о том, что в составе сплава имеется марганец и кремний. Но в каком количестве? Давайте разберёмся.
Первая цифра, стоящая в начале названия марки, сообщает о количестве углерода, содержащегося в сплаве, и отображаемая в сотых долях. Соответственно, процент углерода в сплаве 09Г2С составляет примерно 0,09. Следующие цифры показывают содержание легирующих элементов: марганца в этом сплаве содержится около 2% и менее 1% кремния.
Химический состав стали 09Г2С
Помимо основных легирующих элементов, химический состав стали 09Г2С содержит в себе нижеследующие составляющие периодической таблицы:
| Хим.элемент | в стали, % |
| C | Менее 0,12 |
| Si | 0,5…0,8 |
| Mn | 1,3…1,7 |
| Ni | Менее 0.3 |
| S | Менее 0.035 |
| P | Менее 0.03 |
| Cr | Менее 0.3 |
| V | Менее 0.12 |
| N | Менее 0.008 |
| Cu | Менее 0.3 |
| As | Менее 0.08 |
Суммарное количество легирующих компонентов в низколегированных сплавах не превышает значения 2,5%.
Удельный вес стали 09Г2С равен 7850 кг/м3, но нужно заметить, что плотность стали непостоянна и может иметь небольшой разброс значений, которые находятся в прямой зависимости от количества легирующих элементов.
Но в любом случае, относительно небольшой вес готового изделия, в котором при изготовлении деталей прибегли к использованию стали этой марки, имеет большое преимущество по сравнению с другими более тяжеловесными сплавами.
Физические свойства
Конструкционная сталь 09Г2С обладает высокой способностью сохранять свои характеристики при работе под давлением в широком температурном интервале, долговечна, устойчива к нагрузкам с переменным вектором силы, а также подвергается термической обработке, которая оказывает значительное влияние на показатели механических показателей.
Коэффициент линейного расширения (КЛР), который описывает способность сплавов сохранять свой объём при увеличении температуры при постоянном показателе давления, изменяется всего на 2,4×10-6 единицы при изменении температуры со 100 ºС до 500 ºС (1,14×10-5 при 100 ºС против 1,38×10-5 при 500 ºС). Наглядное описание характеристик линейного расширения приведено ниже:
| Температура апробирования, ºС | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| Значение КЛР, 10-5 1/ ºС | 1,14 | 1,22 | 1,26 | 1,32 | 1,38 |
Несмотря на то, что сталь 09Г2С является низколегированной, она не проявляет такое свойство, как флокеночувствительность. Малое присутствие углерода в сплаве обеспечивает удовлетворительный показатель свариваемости деталей из стали этой марки.
Нужно отметить, что высокое содержание углерода в сплавах при его выгорании приводит к возникновению дополнительных микропор, а также к образованию закалочной структуры, что отрицательно сказывается на качестве сварного шва, а в стали 09Г2С этого не наблюдается.
Изменение микроструктуры стали 09Г2С в зависимости от температуры
Сварка стали 09Г2С не требовательна к типу электродов и может проходить с использованием таких способов сварки, как ручная дуговая, электрошлаковая, автоматическая дуговая сварка под флюсом и с газовой защитой.
Сплав марки 09Г2С не имеет ограничений по свариваемости материала, а детали из листового проката с сечением до 40 мм могут подвергаться сварке без предварительной разделки кромок. Детали, подготовленные к сварке, не нуждаются в дополнительной химической или термической обработке.
Миграция легирующих элементов по всему сечению сварного шва обеспечивает его высокие прочностные характеристики и одновременно хорошие технические показатели ударной вязкости.
Для уменьшения признаков возникновения закалочной структуры, неизбежно формирующейся при сварке, сварное изделие следует подвергнуть высокотемпературному отпуску с температурой нагрева от 600 до 660 ºС.
Охлаждение изделия должно быть медленным, с печью, что поможет избежать коробления его отдельных частей.
Допускается не проводить термическую обработку деталей, прошедших сварку, и имеющих толщину поперечного сечения до 36 мм.Механические свойства стали 09Г2С описывают следующие характеристики для сортового и фасонного проката сечением до 10 мм:
| Вид механических характеристик | Температура апробирования, ºС | Значение | |
| Временное сопротивление | Ϭ0,2, МПа | +20 (комнатная) | 345 |
| Предел прочности | ϬВ, МПа | 490 | |
| Удлинение | δ5, % | 21 | |
| Ударная вязкость | КСU | 64 | |
| КСU-40 | -40 | 39 | |
| КСU-60 | -60 | 34 |
Для того, чтобы определить класс прочности (КП) испытываемого образца, следует обратиться к ГОСТу 19281-2014, в котором подробно показаны все ключевые характеристики, на которые следует опираться при проведении испытаний или оценке готового протокола на категорию прочности.
Стоит не забывать, что этот механический показатель напрямую зависит от химического набора соответствующих компонентов, и присутствие в большем процентном содержании какого-либо элемента может сыграть ключевую роль при формировании показателей прочности при обработке этой стали.
Механические свойства стали 09Г2С
В зависимости от класса прочности, изменяется и такой показатель механических характеристик, как твёрдость. Зависимость этих двух показателей прямая: чем выше категория прочности материала, тем выше и значение твёрдости.
Обычно твёрдость низколегированных сплавов измеряется по методу Бринелля, и показатель твёрдости обозначается в единицах НВW, но в зависимости от требований, предъявляемых к изделию, и месту контроля (основной материал или материал сварного шва), может изменяться и метод измерения твёрдости.
В таком случае, твердость материала может быть выражена в единицах по шкале Роквелла, Виккерса и т.д.
Режим термообработки стали назначается согласно критическим точкам:
| Критическая точка | Ас1 | Ас3 | Аr3 | Аr1 |
| ºС | 725 | 860 | 780 | 625 |
В зависимости от требуемых показателей механических свойств, назначается режим термической обработки. Нормализация и закалка стали 09Г2С проходит при высокотемпературном нагреве от 930 до 950 ºС. Зависимость мехсвойств от температурного режима отпуска приведена ниже:
| Температура отпуска, °С | Предел текучести, δ0,2, Па | Предел прочности, δВ, Па | Удлинение, δ5, % | Относительное сужение, ψ, % |
| 20 | 295×106 | 405×106 | 30 | 66 |
| 100 | 270×106 | 415×106 | 29 | 68 |
| 200 | 265×106 | 430×106 | — | — |
| 300 | 220×106 | 435×106 | — | — |
| 400 | 205×106 | 410×106 | 27 | 63 |
| 500 | 185×106 | 315×106 | — | 63 |
Как следует из таблицы, чем выше температурный режим сопутствующего отпуска, тем ниже у сплава сопротивление разрыву.
Термическая обработка способствует образованию сплава с двухфазной структурой, дисперсность зерна которого и определяет основные показатели механических свойств материала.
Скачать ГОСТ 19281-2014
Применение сплава
Высокая прочность материала, удовлетворительные показатели механических свойств в широком диапазоне температур, а также способность к изменению свойств сплава после проведения термической обработки, неизбежно приводит к тому, что детали и изделия из стали 09Г2С находят своё применение практически во всех сферах производства и машиностроения. Из стали 09Г2С изготавливаются строительные конструкции, трубы для транспортировки различных жидкостей (воды, нефти и др.) и газов, резервуары различного назначения, паровые котлы, нефтепромысловое оборудование и различные детали машин, в т. ч. сельскохозяйственного направления.
Гайки из стали 09Г2СТрубы из стали 09Г2ССтальные уголки из 09Г2С
Богатый выбор различных сортаментов, разнообразие толщин приводят к тому, что к использованию этого сплава обращаются всё большее число производителей различных металлоизделий.
При механизированной сварке и в частном использовании находит своё применение и сварочная проволока марки 09Г2С. Такая проволока может иметь медное напыление, а может быть и вовсе без покрытия. Большим плюсом такой проволоки является относительно малое количество легирующих компонентов.
Производство стали 09Г2С
Основным сырьём при производстве марки стали 09Г2С служит чугун, который оптимизируют, повышая количество углерода и улучшая свойства сплава за счёт внедрения легирующих составляющих. В основе изготовления стали этой марки лежит ряд направлений:
- мартеновский;
- электротермический;
- конверторный.
Пример применения стали 09Г2С
Сталь 09Г2С проявляется отличным материалом при проектировании деталей и конструкций, которые будут работать в условиях низких температур, с одновременным сохранением своих высоких прочностных и пластичных характеристик, а низкие затраты при проведении монтажных работ, лишь в очередной раз подкрепляют позиции этой марки на рынке современного спроса и предложений.
, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.