Химический состав и механические свойства стали 09г2с

При обозначении марок низколегированных сталей (ГОСТ 19281-89) после марки стали (через тире) пишется категория металлопроката (пример: 09Г2С-12 , 10ХСНД-15). Категория обозначает на какие нормируемые характеристики был испытан металлопрокат.

Нормируемая характеристика

Ударная вязкость при +20 C

Ударная вязкость после механического старения

Ударная вязкость КСU при - 20 С

Ударная вязкость КСV при 0 С

Марка 09г2с - сталь конструкционная, низколегированная, углеродистая. Количество присадок в ней не превышает 2,5%, а цифровые и буквенные символы в названии обозначают их процентное содержание в металле. Расшифровка маркировки по ГОСТ 5058-65 означает, что содержание углерода в стали - 0,09%, буква «Г» в сочетании с цифрой «2» говорит о добавке 2% марганца, а «С» - однопроцентная добавка кремния. Аналоги этой стали - 09г2, 09г2дт, 09г2т,10г2с, а также 19Мn-6 также легко расшифровываются по ГОСТ. Главное достоинство этой марки - ее хорошая свариваемость, которая осуществляется и при подогреве и термической обработке, и без подогрева.

Основные характеристики стали 09г2с

Химический состав определен ГОСТом 19281-89 и некоторыми другими. Предполагается, что в данной марке могут присутствовать иные легирующие элементы, кроме отмеченных в ее названии: магний (до 1,7%), никель (до 0,008%), кремний (до 0,85%) и ряд других. Сера и фосфор, негативно влияющие на вязкость стали, используются в марке в незначительных количествах.

Механические свойства стали 09г2с позволяют использовать ее для различных строительных конструкций, поскольку она обладает повышенной прочностью даже в деталях не очень большой толщины. Диапазон ее температурного использования значителен: -70 - +450°С, т.к. она обладает устойчивостью присущих ей качеств.

Ценность технологических свойств марки 09г2 связана с наличием:

• высокого предела выносливости, особенно после получения двухфазной ферритно-мартенситной структуры
• пластичности
• легкой свариваемости без ограничений
• прокаливаемости
• отсутствия перегрева
• отсутствия флокеночувствительности
• устойчивости к образованию трещин
• устойчивости к отпускной хрупкости и др.

По ГОСТУ19281-89 к марке, равно как и к другим низколегированным сталям, добавляется категория металлопроката. Например, 09г2с -12 будет обозначать, что стальной лист из 09г2с испытывался на ударную вязкость при температуре -40°С.

Лист г/к из стали 09Г2С называют еще листом низколегированным. Применяется данный лист для конструкций сварных, клепанных или болтовых.

Лист 09Г2С изготавливается толщиной от 4 до 160 мм по сортаменту ГОСТ 19903 и с техническими условиями по:

• ГОСТ 5520;
• ГОСТ 19281.

• категорий 2-6, 10-12, 16, 18, 19 и 20 производятся без термической обработки или термически обработанными, в том числе с прокатного нагрева;
• остальных категорий - с термической обработкой (после нормализации или закалки с отпуском).

Лист низколегированный по ГОСТ 19281 производится по классам прочности. Из марки стали 09Г2С листы изготовляют классов прочности 265, 295, 325 и 345.

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.

Данный сплав относится к классу конструкционных низколегированных сталей. Она используется для изготовления различных металлических деталей и элементов для сварных металлоконструкций, работающих под давлением и при различных температурах.

Этот вид стали относится к кремнемарганцовистым. Выполняется по ГОСТ 27772-88. Соответствует требованиям для строительных конструкций С345.

Точный химический состав стали 09Г2С

09Г2С обозначает, что в составе присутствует:

• углерод – 0,09%
• марганец – до 2%
• кремний – менее 1%

Сталь является низколегированной, поскольку общее количество добавок колеблется в пределах 2,5%. Помимо основных элементов состав марки 09Г2С дополняют несколько второстепенных.

Преимущества и применение стали 09Г2С

Сталь 09Г2С не перегревается и не закаливается в процессе сварки. Ее пластические свойства остаются на высоком уровне, а зернистость не увеличивается. Все эти характеристики делают такой сплав идеальным для использования в сварных конструкциях. Процесс сварки может осуществляться с предварительным подогревом (приблизительно до 100°-120°) и без него.

Именно эта марка позволяет создавать максимально тонкостенные элементы, что отлично подходит для ее применения в судостроении и строительной области. К тому же материал довольно прочный и долговечный, что обуславливает безопасность сооружения.

Легко гнется. Это позволяет создавать сложнейшие конструкции для газодобывающей, нефтяной и химической отрасли. В таких сферах стальные изделия из этой марки представлены в виде труб и трубопроводной арматуры.

Преимущества стали 09Г2С

• Высокая механическая прочность
• Долговечность – срок службы деталей из этой стали более 30 лет
• Широкий диапазон рабочей температуры – от -70°С до +425°С
• Отсутствует склонность к отпускной хрупкости
• После отпуска вязкость стали не снижается
• Не теряет пластичность и не изменяет зернистость при сварке элементов

Свойства стали 09Г2С

Удельный вес этого сплава составляет 7,85 г/см3. Свариваемость этой стали не ограничена.

Способы сварки:

• ручная дуговая (РДС)
• аргонно-дуговая (АДС) под флюсом и с газовой защитой
• электрошлаковая (ЭШС)

Температура критических точек составляет:

• Ac1 = 725°
• Ac3(Acm) = 860°
• Ac3(Acm) = 860°
• Ar1 = 625°

У материала отсутствуют флокеночувствительность и склонность к отпускной хрупкости.

Температура ковки:

• начало – 1250°С
• конец – 850°С

Обрабатываемость резанием доступна в нормализованном отпущенном состоянии δB=520 МПа, Кυ б.ст=1,0 К υ тв. спл=1,6

Предел текучести при разных температурах:

• 250°С = 2207,25 кгс/см2 (225 МПа)
• 300°С = 1912,95 кгс/см2 (195 МПа)
• 350°С = 1716,75 кгс/см2 (175 МПа)
• 400°С = 1520.55 кгс/см2 (155 МПа)