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.
Поскольку одна из важнейших характеристик марки – возможность сварки без ограничений, ее использование в химической, строительной, судостроительной, нефтегазовой отраслях и машиностроении позволяет создавать сложнейшие конструкции. Для сварочных работ с маркой, в т.ч. и многослойной, можно использовать любые электроды в связи с низким содержанием углерода в самом материале. Сварные конструкции из стали 09г2 значительно легче других применяемых конструкций, что позволяет экономить на строительстве.
Высокая механическая устойчивость 09Г2С к крайне низким температурам предоставляет возможность протягивать нефте – и газопроводы на севере РФ, изготавливать сварные переходы, тройники, фланцы и другие детали трубопроводов с уникальными морозостойкими качествами. В то же время из нее изготавливают паровые котлы, емкости, необходимые для работы в условиях высоких температур. Двухслойные антикоррозийные листы и профили для сельскохозяйственных машин – еще одна сфера применения сплава 09г2с.
Класс. Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций.
Некоторые зарубежные аналоги: 9MnSi5, 09G2S, 9SiMn16.
Предлагаемый металл отвечает как требованиям ГОСТ, так и международным стандартам. Перед отгрузкой каждая партия товара проходит тщательную проверку на наличие дефектов, а также соответствие заявленному химическому составу. Мы готовы предоставить на сплав все необходимые документы.
Химический состав:
- углерод – до 1.2%;
- кремний – 0.5-0.8%;
- марганец – 1.3-1.7%;
- никель – до 0.3%;
- сера – до 0.04 %;
- фосфор – 0.035 %;
- хром – до 0.3 %;
- азот – до 0.008 %;
- медь – до 0.3%;
- мышьяк – 0.08 %.
- железо – 96-97%.
Примечание. Сталь 09Г2С можно подвергнуть упрочняющей обработке: регламентируемой или контролируемой прокатке, ускоренному охлаждению.
Назначение и использование стали 09Г2С
Свойства сплава делают его идеальным для изготовления сварных конструкций. Кроме того, металл используется в качестве покрытия при изготовлении двухслойных устойчивых к коррозии листов.
Также из стали 09Г2С изготовляют:
- детали для вагонов;
- паровые котлы;
- сварные переходы, фланцы;
- бесшовные трубы;
- аппараты, работающие под давлением;
- оборудование для нефтехимической отрасли.
Кроме того, сталь пользуется большой популярностью среди застройщиков, ведь высокие механические свойства сплава и его малый вес позволяют экономить немалые средства на строительстве коммерческих объектов.
Свариваемость стали 09Г2С
Сталь отличается устойчивостью к перегреву, образованию трещин. Ее можно сваривать как после подогрева, так и без предварительного подогрева и какой-либо термической обработки. Подобное стало возможным благодаря низкому содержанию углерода. Если же в сплаве будет больше углерода, то в шве образуются микроскопические поры. При работе с толстыми листами рекомендуется использовать многослойную сварку.
Механическая обработка
Сталь можно подвергать разным видам механической обработки: токарная, дробеструйная и фрезерная обработка, поперечная резка, сверловка, правка. При этом металл не теряет своих положительных свойств. Выполнять механическую обработку можно практически на любом оборудовании.
Термическая обработка
Термическая обработка зарекомендовала себя как эффективный и недорогой способ улучшения свойств металла. Во-первых, она позволяет избежать введения в состав сплава дополнительных химических элементов, а во-вторых, она не занимает много времени. Термической обработке часто подвергают сталь перед использованием в несущих конструкциях.
Закалка. Позволяет без использования дорогостоящих химических элементов изменить характеристики сплава.
Отпуск. Используется для снижения внутреннего напряжения в металле. В результате отпуска сплав приобретает невиданную прочность и твердость.
Отжиг. Помогает придать стали равномерную структуру, а также способствует уменьшению ее пластичности.
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.
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.
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/м 3 . 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.
