Сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89 зачастую используется для всевозможных строительных конструкций , за счет своей хорошей механической прочности. Данный факт позволяет использовать элементы меньшей толщины, нежели в случае применения других сталей. Свойства этого материала сохраняются в широком диапазоне температур, благодаря чему детали из стали 09Г2С можно применять в диапазоне от -70С до +450С. За счет легкой свариваемости материала, из листового проката можно изготавливать сложные конструкции для нефтяной, химической, судостроительной, строительной и прочих отраслей. В случае применения закалки и отпуска, из 09Г2С производят трубопроводную арматуру высокого качества. Большая механическая устойчивость к пониженным температурам позволяет успешно использовать стальные трубы в северных областях страны.
Что содержит в своем составе сталь 09Г2С? Расшифровка маркировки металла.
Химический состав стали 09Г2С можно расшифровать следующим образом : обозначение стали указывает, что в металле присутствует углерод, в количестве 0,09 процентов – это становится ясным по цифре 09, которая стоит перед буквами. Дальше идет буква «Г», означающая, что в составе есть марганец, а последующая цифра «2» указывает на процентное содержание марганца, равное 2 процентам. Потом стоит буква «С», обозначающая кремний, однако после нее не указана никакая цифра, то есть кремний в стали содержится в количестве менее 1 процента. Так как добавки в общем количестве не превышают 2,5 процентов, можно сказать, что сталь 09Г2С является низколегированной.
Основные характеристики низколегированной стали 09Г2С и область ее применения.
Данная марка активно используется в сварных конструкциях. Сваривание может проходить с предварительным подогревом примерно до 100С либо без него. Поскольку в составе содержится немного углерода, то сварка проходит довольно просто, при этом металла не перегревается и не закаливается, за счет чего пластические свойства стали не снижаются, а ее зернистость увеличивается. К достоинствам 09Г2С можно отнести ее отпускную хрупкость и вязкость, не снижающуюся после отпуска. Вышеописанные свойства объясняют удобство применения стали, в отличие от других марок, в которых содержится много углерода либо присадок, которые плохо свариваются и меняют свои свойства после термической обработки.
Чтобы сварить 09Г2С, можно использовать любые электроды, которые предназначены для малоуглеродистых и низколегированных сталей, к примеру, Э50А и Э42А. Если сварке подвергаются листы до сорока миллиметров в толщину, производить ее следует без разделки кромок. В случае использования многослойной сварки, пользуются каскадным типом, при котором сила тока составляет около 50 Ампер на миллиметр электрода, это позволяет предотвратить перегревание в месте сварки.
Плотность стали 09Г2С и другие основные свойства данного материала.
После обработки материала на двухфазную структуру он приобретает более высокий предел выносливости. При этом приблизительно в три раза повышается количество циклов до окончательного разрушения в зоне малоцикловой усталости. Увеличенная технологическая пластичность стали позволяет использовать ее для листовой штамповки конструкций сложной конфигурации, а это выступает наибольшим плюсом. Аналог стали 09Г2С – это такие марки, как:
- 09Г2,
- 09Г2ДТ,
- 09Г2Т,
- 10Г2С
Сопротивление коррозии у данной стали находится на достойном уровне. Если применять материал 09Г2С для массивных сечений, то ей нужно обеспечить хорошую прокаливаемость, для этого целесообразно пользоваться составами с повышенным марганцевым содержанием, либо с добавками бора, хрома и прочего.
Физико-химические свойства стали 09Г2С
Марка стали 09Г2С получила широкое распространение благодаря своим высоким физико-химическим и механическим свойствам. Физические свойства стали обеспечивают им достаточную прочность. Сплав при этом не подвергается какой-либо дополнительной обработке. Свариваемость этого материала не ограничена. Приведем значения некоторых физических свойств этой стали при температуре 100 о С:
- плотность - 7832 кг/м 3 ;
- модуль упругости - 2,03х10 5 МПа;
- удельная теплоемкость - 494 Дж/(кг град);
- удельное сопротивление - 1,9х10 -7 Ом м.
Расшифровка 09Г2С
Представляет собой конструкционный низколегированный сплав. Легирующие добавки, входящие в его состав обозначаются буквами: марганец - «Г»; кремний - «С». Содержание углерода в стали составляет 0,09%. Об этом свидетельствует двузначная цифра, стоящая впереди. Цифра 2 соответствует процентному содержанию марганца. Отсутствие цифры после буквы С в маркировке означает, что доля кремния в сплаве менее 1%.
К полезным характеристикам этой марки необходимо добавить также следующие особенности: процесс сварки не приводит к перегреву и закаливанию стали; наблюдается сохранение пластических свойств на высоком уровне; при этом зернистость материала не увеличивается. Наличие подобных технологических свойств позволяет использовать ее для изготовления надежных сварных конструкций.
Области применения стали 09Г2С
Из стали 09Г2С изготавливают фасонный, сортовой, и полосовой металлопрокат, толщина которого находится в пределах 10-100 мм. Строительные конструкции из этого материала обладают меньшим весом и их изготовление более экономично. Сварные металлические конструкции из элементов и деталей, изготовленных из этой стали, могут эксплуатироваться в широком температурном интервале: от -70°С до +450°С.
Кроме того, сталь этой марки можно быть использована для создания максимально тонкостенных элементов. При этом они обладают высокой прочностью и долговечностью (срок службы не менее 30 лет), обеспечивая безопасность сооружения. Это качество позволяет использовать ее в строительной индустрии и судостроении. Сварочные работы могут осуществляться как с предварительным подогревом (100-120 о С), так и без него.
Особенности
Изготовленный из этой стали, обладает высокой гибкостью. Благодаря этому его используют для создания конструкцийсложных форм. Потребителями стальных изделий, в частности, труб и трубопроводной арматуры, являются нефтяная, газодобывающая и химическая отрасли. Из него изготавливают также паровые котлы, аппараты и емкости, предназначенные для работы в условиях высокого давления и температуры.
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: с таль 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.
Характеристики высокопрочной стали
Марки высокопрочной стали
Сталь является одним из самых важных материалов, который используется практически во всех отраслях промышленности. К высокопрочной стали (в зависимости от области применения) предъявляют различные требования. Марки сталей отличаются по структуре, химическому составу и по своим свойствам (физическим и механическим).
Сталью называют деформируемый сплав железа с углеводом (не более 2 процентов) и примесями других элементов: марганца, кремния, фосфора. К высокопрочному крепежу предъявляются особые требования. Поэтому для получения стали, которая будет идеально соответствовать всем характеристикам добавляют специальные примеси - легирующие элементы. Это - хром, вольфрам, ванадий, титан, марганец или кремний.
Сталь 20
Сталь конструкционная углеродистая качественная
трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах от -40 до 350 град.
СТАЛЬ МАРКИ 3
Углеродистая сталь обычного качества.
Именно такая сталь пользуются наибольшим спросом в строительстве. Причина такой популярности - технологичность, прочность и привлекательная цена. Еще одно преимущество этого сплава - возможность изготавливать из нее изделия, которые выдерживают большую нагрузку и обладают хорошей сопротивляемостью ударам.
Сталь 3 производят по ГОСТ 380-94, согласно ему сталь маркируются буквами «Ст» с порядковым номером от 0 до 6. Чем выше этот номер, тем большее количество углерода содержится в стали. А значит, лучше прочность, но при этом хуже пластические характеристики. Сталь 3 хорошо сваривается, нефлокеночувствительна, не склонна к отпускной хрупкости. Сталь 3 содержит: углерод - 0,14-0,22%, кремний - 0,05-0,17%, марганец - 0,4-0,65%, никель, медь, хром - не более 0,3% , мышьяк не более 0,08%, серы и фосфора - до 0,05 и 0,04%. Количество этих компонентов в сплаве Ст3 не допускается выше указанных значений.
Основа стали - феррит. Его характеристики не позволяют использовать его в чистом виде. Для улучшения показателя прочности феррита сталь насыщают углеродом, добавляют (легируют) хром, никель, кремний, марганец и проводят дополнительное термическое упрочнение.
Сталь 3 выдерживает широкий температурный диапазон при переменных нагрузках. Хорошо сваривается, штампуется в холодном и горячем состоянии, подвергается вытяжке. Применяется без термической обработки.
Свариваемость стали
Без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки. В стали, относящейся к хорошей, содержание углерода составляет менее 0,25%. Они свариваются без образования закалочных структур и трещин в широком диапазоне режимов сварки.
Температура применения
Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) - минус 30.
Максимальная температура применения - плюс 300.
СТАЛЬ МАРКИ 35
Качественная среднеуглеродистая сталь.
Такой вид стали применяют для деталей, которые требуют высокой пластичности и сопротивления удару. Качественные углеродистые стали типа 35 изготавливают по ГОСТ 1050-88 и маркируют двухзначными цифрами, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 35 (0,35 %). Она обладает высокой прочностью (σв = 640…730 МПа, σ0,2 = 380…430 МПа) и относительно низкой пластичностью (δ = 9…14 %, ψ = 40…50 %). Кроме того, этот тип стали не восприимчив к средним напряжениям, обладает стойкостью к деформации и износостойкостью, не подвержен образованию трещин и коррозии. Поэтому именно сталь 35 используют при производстве высокопрочного крепежа и фланцевых соединений. Температурный диапазон: от -40 до +450 градусов Цельсия
Сталь 35 сваривается ограниченно. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуем подогрев и последующую термообработку. КТС без ограничений.
Свариваемость стали
Сталь конструкционной марки 35
сваривается ограниченно. С увеличением углерода в стали зона термического влияния и шов закаливаются, увеличивается твердость, сварные соединения становятся более хрупкими и склонными к образованию трещин.
Удовлетворительные стали имеют содержание углерода от 0,25 до 0,35%. Они мало склонны к образованию трещин и при правильных режимах сварки получается качественный шов. Для улучшения качества сварки часто применяют подогрев.
Температура применения
СТАЛЬ МАРКИ 35Х
Сталь легированная, хромистая
Крепежные изделия из стали 35Х
обладают высокой конструктивной прочностью, гарантируют надежность конструкции. Кроме того, сталь 35Х
хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, обладает большим запасом вязкости и высоким сопротивлением усталости. Также, сталь 35Х
имеет высокое сопротивление износу, коррозии, трещинам и другим дефектам.
Главное преимущество крепежа из легированной конструкционной стали 35Х перед углеродистыми - это более высокая прочность за счет упрочнения феррита и большей прокаливаемости, меньший рост аустенитного зерна при нагреве и повышенная ударная вязкость. А уровень механических свойств повышен за счет термической обработке.
Свариваемость стали
Ограниченно свариваемая.
Температура применения
Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) - минус 40.
Максимальная температура применения - плюс 425.
СТАЛЬ МАРКИ 40Х
Сталь конструкционная легированная.
Сталь марки 40Х
содержит 0,40% углерода и менее 1,5% хрома. Эта сталь довольно трудносвариваема. Поэтому, чтобы получить качественное сварное соединение, необходимы дополнительные операции. При сварке потребуется подогрев до 200-300 градусов, а потом - термообработка путем отжига.
Благодаря добавлению хрома, крепежные изделия из ст.40Х обладают твердостью, прочностью, жаропрочностью и устойчивостью к коррозии. Сталь 40Х
рассчитана на значительные нагрузки. Механические свойства стали 40х: предел кратковременной прочности - 570 - 940 МПа, предел пропорциональности - 320 - 800 МПа, относительное удлинение - 13 - 17%, относительное сужение - 35 - 55%, ударная вязкость - 400 - 850 кДж/кв.м.
Плюсы этой марки стали: устойчивость к действию высоких и низких температур и их резким перепадам, могут использоваться под открытым небом и даже в агрессивных, влажных средах. Еще одно неоспоримое преимущество крепежных изделий именно из этой марки стали - это отсутствие необходимости обрабатывать и очищать поверхность.
Свариваемость стали
Ограниченно свариваемая. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Температура применения
Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) - минус 40.
Максимальная температура применения - плюс 425.
СТАЛЬ МАРКИ 45
Сталь марки 45
обладает высокой стойкостью и прочностью. Сталь 45
применяют при изготовлении деталей механизмов, используемых при повышенных нагрузках и требующих сопротивления (ударам, трению). Механические свойства этой стали позволяют ей выдерживать значительные перепады температур и другие неблагоприятные климатические воздействия. Эта сталь способна выдержать температурные испытания от 200 до 600 градусов по Цельсию.
При использовании ст. 45 следует помнить, что:
. прочность снижается при нагревании до 200 0С;
. сталь является трудносвариваемой и характеризуется низкой флонекочувствительностью.
Сталь марки 45
— среднеуглеродистая; идеально подходит для изготовления деталей, требующих высокой прочности или высокой поверхностной твердости, а также деталей средненагруженных и не подвергающихся в работе истиранию.
Свариваемость стали
Высокоуглеродистую сталь марки 45
рекомендуют соединять контактной сваркой. Ограниченно свариваемые стали имеют содержание углерода от 0,36 до 0,45% и склонны к образованию трещин. Сварка требует обязательного подогрева. При их сварке требуются специальные технологические процессы.
Температура применения
Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) - минус 40.
Максимальная температура применения - плюс 425.
Сталь марки 09Г2С
Сталь конструкционная низколегированная.
Обозначение 09Г2С
указывает, что в стали присутствует 0,09% углерода, буква «Г» означает марганец, а цифра 2 - процентное содержание до 2% марганца. Буква «С» означает кремний, содержание кремния менее 1%.
Главное преимущество этой стали - высокая механическая прочность, которая позволяет применять более тонкие детали по сравнению с деталями, изготовленными из других сталей. А значит, детали из стали 09Г2С
имеют меньший вес, что экономически более выгодно. Кроме того, еще один плюс этой стали - низкая склонность к отпускной хрупкости.
Свариваемость стали
Марка стали 09Г2С
широко используется для сварных конструкций. Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 градусов по Цельсию. Сварка довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. При температуре воздуха минус 15 °С и ниже применяют предварительный местный подогрев независимо от толщины стали.
Температура применения
Минимальная температура применения (температура наиболее холодной пятидневки региона) - минус 70.
Максимальная температура применения - плюс 450.
