Что такое категория стали 09г2с

Категорийность металлопроката низколегированных сталей ГОСТ 19281-89

Категория металлопроката низколегированных сталей ГОСТ 19281-89

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, также 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

Расшифровка марки 09Г2С: Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет – это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее кол-во добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь. Сера и фосфор, негативно влияющие на вязкость стали, используются в марке в незначительных количествах.

Ценность технологических свойств марки 09г2 связана с наличием:

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. Соответственно 09г2с -15 будет обозначать, что стальной лист из 09г2с испытывался на ударную вязкость при температуре -70°С

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

Также из стали 09Г2С изготовляют:

Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97.

Лист толстый ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74.

Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19904-90.

Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70.

Поковки и кованные заготовки ГОСТ 1133-71

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

Лист 09Г2С ГОСТ 5520 производится по категориям 2-18 и 19-22. При этом листы:

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

Еще один важный факт, который относится к маркировке, это обозначение материала в разных отраслях. К примеру, в строительном деле сплав 09Г2С обозначается как С345. Довольно часто в таких случаях возникает множество вопросов у незнающих людей. Все дело в том, что для строителей маркировка с точки зрения легирования не важна. Они отмечают такие сплавы по их пределу текучести, который в данном случае равен 345.

Прокат из стали С345 изготовляют категорий 1, 2, 3 и 4 в зависимости от требований по испытаниям на ударный изгиб. Нормируемые показатели ударной вязкости для проката различных категорий, оговоренных в заказе, приведен в таблице

Свариваемость стали 09Г2С:

Сталь 09Г2С 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.

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.

Листовой прокат из стали 09Г2С. 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.

Способы сварки:

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.

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.

Механические свойства проката из стали С345

Источник

Сталь марки 09Г2С

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: сталь 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.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Источник

Удельный и объемный вес стали. Таблица веса 1м2 стали различных марок.

Сталь 09Г2С

Характеристики стали 09Г2С

Эксплуатационные и технические характеристики изделий из стали 09Г2С регламентируются нормами ГОСТ 19281-73. В состав данного сплава входит 11 элементов.
Процентное соотношение всех компонентов вещества представлено в таблице ниже и на диаграмме.

Сталь 09Г2С, твердость которой по Бринеллю — 450-490 МПа, одна из самых востребованных в строительстве марка стали для сооружений. Но это не единственное преимущество стали. При удельном весе в 7,85 г/см3 после обработки и получения 2-фазной структуры, сталь приобретает высокий уровень предела выносливости при одновременном увеличении (в 3,0-3,5 р.) циклов до структурного разрушения.

Сталь 09Г2 разбивают на категории в зависимости от требований к испытаниям на ударный изгиб. Характеристикой является ударная вязкость KCU — способность материала к поглощению механической энергии в процессе деформации и разрушения под действием нагрузки.

Категория указывается вместе с маркой стали. Например, сталь с категорией 12 обозначается как 09Г2С-12. Категория 15 — 09Г2С-15. Разница между ними в температурах ударной вязкости.

Класс прочности 09Г2С описывается ГОСТ 19281-2014.

Расшифровка стали 09Г2С

Преимущества стали 09Г2С

Применение стали 09Г2С

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

Способы сварки:

Температура критических точек составляет:

У материала отсутствуют флокеночувствительность и склонность к отпускной хрупкости.

Температура ковки:

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

Химический состав

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

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%:

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:

Зарубежными аналогами являются:

В России сталь 09г2с идет на изготовление:

Большой ассортимент позволяет выбрать наиболее подходящий по назначению и оптимальный в экономическом плане вариант.

Определение чувствительности стали к образованию холодных трещин

Холодные трещины образуются после сварки из-за растягивающих остаточных напряжений. Их сила зависит от жесткости получившейся конструкции и толщины шва. Определить ее значение позволяет коэффициент интенсивности жесткости — К. Он характеризует приложенное усилие, которое на 1 мм раскрывает зазор, оказавшийся в сварном соединении шириной так же 1 мм. Подсчитывается он так:

где Kq — это константа, которую принято считать равной 69, S — толщина стального листа (в мм). Важно отметить, что соотношение справедливо только, если толщина листа не превышает 150 мм.

Насколько сталь может быть подвержена образованию холодных трещин, помогает узнать параметрическое уравнение:

где Рш — коэффициент «охрупчивания» (так называют процесс, когда из вязкого состояния металл переходит в хрупкое), Н — количество диффузионного водорода, К — коэффициент интенсивности жесткости.

Значение Рш находится при решении уравнения Бес-Сио:

Результаты неоднократно проведенных исследований помогли установить порог значения, при котором проявляется чувствительности стали к образованию холодных трещин. Это случается, если значение Pw превышает 0,286.

Механические свойства

Механические свойства стали 09Г2С описывают следующие характеристики для сортового и фасонного проката сечением до 10 мм:

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:

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:

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.

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.

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 09Г2С

Трубы из стали 09Г2С

Стальные 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.

Теплофизические свойства стали в зависимости от температуры

Представлены следующие теплофизические свойства стали различных марок:

Источник