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.
Сталь 09Г2С — конструкционная низколегированная для сварных конструкций
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)
| C, углерод | Mn, марганец | Si, кремний | P, фосфор | S, сера | Cr, хром | Ni, никель | Cu, медь | As, мышьяк | N, азот |
| не более | |||||||||
| 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 крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали, по ГОСТ 1759.0 | Стандарт или технические условия на материал | Параметры применения | |||||
| Болты, шпильки, винты | Гайки | Плоские шайбы | |||||
| Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальное, МПа (кгс/см2) | Темпера- тура среды, °С | Давление номи- нальное, МПа (кгс/см2) | Темпера- тура среды, °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 |
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 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 | Состояние поставки | Сечение, мм | KCU, Дж/см2, при температуре, °C | ||
| +20 | -40 | -70 | |||
| ГОСТ 19281-89 | Сортовой и фасонный прокат | От 5 до 10 От 10 до 20 вкл. От 20 до 100 вкл. | 64 59 59 | 39 34 34 | 34 29 — |
| Лист и полоса | От 5 до 10 От 10 до 160 вкл. | 64 59 | 39 34 | 34 29 | |
| 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.
Узнать еще
Сталь Ст0 — углеродистая обыкновенного качес…
Сталь марки 20: расшифровка, характеристики, химич…
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т
Некоторые зарубежные аналоги сталей и сплавов…
Сферы «жизни» стали 09г2с
Данный сплав – это идеальное сырье для создания проката типа «лист» или фасонных изделий. Свойства продуктов прописаны в государственных нормах (ГОСТ 19281-73, 19281-89).
Свойства стали:
- допускает обработку свариванием;
- устойчива к механическим разрушениям;
- используется при температуре от -70 до +425 градусов Цельсия.
Сталь 09г2с справляется с многолетними высокими нагрузками и серьезными деформациями. Данный сплав используют в разных регионах страны благодаря способности совладать с суровыми климатическими обстоятельствами.
Сферы «жизни» сплава 09г2с:
- транспорт и машиностроение – помогает запустить сложные транспортные системы в городах, заработать предприятиям в зоне чрезмерной опасности;
- нефтяная промышленность – прокладка труб на крайнем севере России, монтаж сложных сварных деталей;
- машиностроение – производство паровых котлов, иного оборудования для работы при высоких температурах;
- городское строительство – изготовление квадратной трубы для создания рекламных конструкций, ограждений в парках и так далее.
Особым спросом пользуются сварные металлоконструкции из данного железного сплава. Они остаются пластичными и прочными в любых условиях эксплуатации. Мастерам разной направленности нравится использовать сталь 09г2с для создания труб и других продуктов. Этот сплав применяют для благоустройства городов. Готовые конструкции легко сваривать и сложно разрушать, а еще они мало весят. Повсеместное использование проката объяснимо его физическими свойствами и дешевизной.
Аналоги в других странах
В ассортименте зарубежных производителей присутствуют низколегированные металлы с похожими характеристиками. Они обладают такими же физико-химическими свойствами и тоже легированы углеродом, марганцем и кремнием. Области применения также соответствуют тем, для которых применяется рассматриваемый сплав. Преимущественно это производство разнообразного проката, профильных изделий и труб для различных целей.
Основные аналоги сплава 09Г2С в разных странах:
09G2S (производится в Болгарии);
SB49 (в Японии);
13Mn6, 9MnSi5 (в Германии);
12Mn (в Китае);
VH2 (в Венгрии);
9SiMn16 (в Румынии).
Данные сплавы могут незначительно отличаться по химическому составу, но в функциональном и эксплуатационном смысле являются полноценной заменой стали 09Г2С. Благодаря аналогичным механическим и физическим характеристикам они без ограничений могут применяться в тех же отраслях.
Изготовление
Основа для изготовления материала — чугун. Он проходит долгий процесс оптимизации, при котором повышается количество углерода в составе, улучшаются основные свойства металла. Для достижения определенных технических характеристик вносятся дополнительные легирующие добавки.
Технологии изготовления:
- Мартеновский способ. Промышленная печь загружается ломом, чугуном, шихтой, дополнительными компонентами. Груда металла расплавляется с помощью факела сжигаемого топлива. Когда лом будет расплавлен, в ванную добавляются легирующие компоненты. При проведении процедуры применяются специальные мартеновские печи, которые могут выплавлять единовременно до 900 тонн металла.
- Электротермический способ. При изготовлении применяется промышленная электрическая печь, с помощью которой можно точно выставлять режим нагрева, контролировать процесс производства металла. Главное преимущество технологии — возможность получения металла с наименьшим содержанием вредных примесей (фосфора, серы). Благодаря возможности выставлять очень высокие температуры нагрева, можно получить специализированные виды стали, с уникальными техническими характеристиками.
- Конверторный. Расплавленный чугун заливается в плавильный аппарат, продувается кислородом. Примеси, содержащиеся в чугуне, начинают окисляться. При окислении выделяется большое количество тепла, которое повышает общую температуру до 1600 °C.
Механические свойства
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 |
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.
Номенклатура продукции из стали 09Г2С
На металлургических предприятиях нашей страны производят следующий прокат:
- 19281-73 Сортовой и фасонный прокат;
- 19282-73 Листы и полосы.
То есть на рынке металлургической продукции потребители могут приобрести швеллер, уголок, лист и пр. Можно смело говорить, что такая ширина номенклатуры обеспечена именно свойствами и, конечно, ценой этого материала.
Для сравнения, можно сказать, что в среднем цена горячекатанного листа из стали 09Г2С составляет 43 000 рублей за тонну, в то время, как лист обычной стали стоит примерно 41 000 — 43 000. Но, свойства описываемого материала, перекрывают все затраты, связанные с его приобретением и обработкой.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь относится к легированным типам стали. В зависимости от типа и марки нержавейка может использоваться в самых различных сферах деятельности от пищевой и химической промышленности до строительства и архитектуры.
Нержавеющая сталь делится на три основных тип:
· Коррозионностойкая
· Жаростойкая
· Жаропрочная
Нержавеющие свойства данный тип стали приобретает за счет добавления хрома. Причем от процентного содержания хрома напрямую зависит сопротивляемость сплава коррозии.
Причиной же сопротивляемости коррозии является тонкая пленка нерастворимых кислот, которая образуется при выплавлении хромсодержащих металлов.
Так, сталь с содержанием хрома до 17% устойчива к коррозии в обычных условиях, без воздействия агрессивных сред и высоких показателей температуры. Данный тип нержавеющей стали применятся в пищевой промышленности, некоторых типах легкой промышленности, для изготовления медицинского инструмента и т. д.
Сталь с содержанием хрома более 17% является более устойчивой и способна выдерживать высокие температуры и различные агрессивные среды, не окисляясь даже в крепких растворах (до 50%) кислот.
Нержавейка чрезвычайно устойчива к атмосфере и является лучшим вариантом для емкостного оборудования, размещенного на открытой местности, в том числе в климатических условиях с повышенной влажностью.
Нержавеющая сталь марки 12х18н10т
Нержавеющая сталь 12х18н10т – высокоуглеродистая коррозионно-стойкая, немагнитная конструкционная сталь аустенитного типа с добавлением титана.
В химсоставе нержавейки 12х18н10т кроме обязательных для нержавеющей стали компонентов – никеля и хрома, дополнительно присутствует титан (содержание элемента менее 1,5% не указывается в маркировке стали).
Нержавейка 12х18н10т отличается хорошей свариваемостью. После процесса сварки рекомендуется провести постобработку швов. Сталь 12х18н10т устойчива к межкристаллитной коррозии после сварки.
В слабоагрессивных средах допускается эксплуатация деталей из стали 12х18н10т в температурном диапазоне от -196°С до +600°С без изменения свойств стали. В агрессивной среде верхний температурный порог снижается до +350°С.
Нержавеющая сталь 12х18н10т может применяться в любых областях производства. В основном её используют для изготовления деталей машин и механизмов, работающих при температурах до 600°С. Сталь 12х18н10т (техническая нержавейка) пригодна для сооружения сварных конструкций (емкостей, трубопроводов и т.п.) контактирующих со слабыми растворами уксусной, фосфорной кислот, а также во взаимодействии со щелочными растворами и растворами кислых солей.
Ближайший по химсоставу и физическим свойствам аналог стали 12х18н10т – нержавеющая сталь марки aisi 321.
Нержавеющая сталь aisi 321
Нержавеющая сталь aisi 321 – коррозионно-стойкая, жаропрочная немагнитная аустенитная сталь с добавлением титана. Обладает повышенной механической прочностью.
В химический состав нержавейки aisi 321 кроме обязательных для нержавеющей стали компонентов – никеля и хрома, введен титан, пятикратно превышающий содержание углерода.
Нержавейка aisi 321 отличается хорошей свариваемостью, правда, при более высокой температуре, чем не содержащие титана марки стали. Сварочные швы требуют минимальной постобработки.
Таблица марок нержавеющих сталей и их соответствие химическому составу
Стандарты нержавеющих сталей | Содержание легирующих элементов, % | |||||||||
DIN | AISI | ГОСТ | C | Mn | Si | Cr | Ni | Mo | Ti | |
С1 | 1,4021 | 420 | 20Х13 | 0,2 | 1,5 | 1 | 12,0-14,0 | |||
F1 | 1,4016 | 430 | 12Х17 | 0,08 | 1 | 1 | 16,0-18,0 | |||
A2 | 1,4301 | 304 | 12Х18Н9 | 0,07 | 2 | 0,75 | 18,0-19,0 | 8,0-10,0 | ||
1,4948 | 304H | 08Х18Н10 | 0,08 | 2 | 0,75 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | |||
1,4306 | 304L | 03Х18Н11 | 0,03 | 2 | 1 | 18,0-20,0 | 10,0-12,0 | |||
A3 | 1,4541 | 321 | 08Х18Н10Т | 0,08 | 2 | 1 | 17,0-19,0 | 9,0-12,0 | 5хС-0,7 | |
A4 | 1,4401 | 316 | 03Х17Н14М2 | 0,08 | 2 | 1 | 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-2,5 | |
1,4435 | 316S | 03Х17Н14М3 | 0,08 | 2 | 1 | 16,0-18,0 | 12,0-14,0 | 2,5-3,0 | ||
1,4404 | 316L | 03Х17Н14М3 | 0,03 | 2 | 1 | 17,0-19,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 | ||
A5 | 1,4571 | 316Ti | 08Х17Н13М2Т | 0,08 | 2 | 0,75 | 16,0-18,0 | 11,0-12,5 | 2,0-3,0 | 5хС-0,8 |
1,4845 | 310S | 20Х23Н18 | 0,08 | 2 | 0,75 | 24,0-26,0 | 19,0-21,0 |
Нержавеющая сталь aisi 321 применяется во многих областях производства:
Характеристики стали 09г2с — свойства, гост, расшифровка
Маркировка стали 09г2с говорит о ее химических составляющих. ГОСТ 5058-65 оговаривает следующие буквенные обозначения для легирующих добавок, входящих в состав сплава:
• «Г» — марганец; • «С» — кремний;
Первая цифра означает содержание углерода в процентах. Цифры после букв, соответствующих легирующим добавкам – их процентное количество в данной марке стали. Исходя из всего вышесказанного можно расшифровать сталь 09г2с по ГОСТ как сплав, содержащий 0,09% углерода, 2% марганца и кремний, количество которого не превышает 1%.
Сталь 09г2с относится к низколегированным сталям, общее количество легирующих добавок в которых не превышает 2,5% (в отличие от высоколегированных, где этот показатель — свыше 10%). Заменить сталь 09г2с можно следующими марками: 09г2, 09г2дт, 09г2т,10г2с, а также 19Мn-6.
Основное предназначение этой стали – использование ее для сварных конструкций. Сварка возможна как при подогреве до 100-120°С, с последующей термической обработкой, так и без подогрева и обработки. Хорошая свариваемость стали обеспечивается благодаря низкому (меньше 0,25%) содержанию углерода. Если углерода больше, то в сварном шве могут образовываться микропоры при выгорании углерода и возникать закалочные структуры, что ухудшает качество шва. Еще одно достоинство этой марки состоит в том, что сталь 09г2с не склонна к отпускной хрупкости, то есть ее вязкость не снижается после процедуры отпуска. Она также устойчива к перегреву и образованию трещин.
При сварке листов 09г2с, толщина которых не превышает 40 мм, применяют способ без разделки кромок. Прочность по всей длине сварного шва обеспечивается переходом легирующих элементов в металл шва из электрода. При многослойной сварке лучше применять каскадный метод с использованием токов 40-50 А на 1 мм электрода, для предупреждения перегрева стали. Рекомендуемая толщина электрода – 4-5 мм. При сварке более толстых листов лучше использовать многослойную сварку с небольшими временными промежутками перед наложением следующих слоев. При дуговой сварке кромок с разной толщиной большую часть дуги нужно направлять на более толстую кромку и параметры тока выбирать по ней же. Для того, чтобы устранить закалку и повысить твердость шва следует нагреть изделие до 650°С, выдержать при этой температуре (время выдержки зависит от толщины материала, в среднем дается 1 час на каждые 25 мм толщины). После этой процедуры изделие нужно охладить на воздухе или в горячей воде.
Широкое распространение и популярность стали 09г2с объясняется тем, что ее высокие механические свойства позволяют экономить при изготовлении строительных конструкций. Более того, такие конструкции имеют меньший вес. Области применения этой марки стали весьма разнообразны. Из нее изготавливаются элементы и детали сварных металлических конструкций, которые могут работать при температурах от -70 °С до +450°С. Используется 09г2с лист и для производства листовых конструкций в нефтяной и химической промышленности, судостроении и машиностроении. После закалки и отпуска из этого сплава можно изготавливать детали трубопроводной арматуры. Устойчивость к низким температурам позволяет применять трубу 09г2с в условиях крайнего севера для прокладки нефте – и газопроводов.
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.
История исследования упругости материалов
Физическая теория и их поведения при действии внешних сил была подробно рассмотрена и изучена английским ученым XIX века Томасом Юнгом. Однако сама концепция упругости была развита еще в 1727 году швейцарским математиком, физиком и философом Леонардом Эйлером, а первые эксперименты, связанные с модулем упругости, провел в 1782 году, то есть за 25 лет до работ Томаса Юнга, венецианский математик и философ Якопо Рикатти.
Заслуга заключается в том, что он придал теории упругости стройный современный вид, который впоследствии был оформлен в виде простого, а затем и обобщенного закона Гука.
Сталь 09Г2С — компания Владресурс
| Марка : | 09Г2С |
| Заменитель: | 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т,10Г2С |
| Классификация : | Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций |
| Дополнение: | Сталь кремнемарганцовистая; По ГОСТ 27772-88 соответствует стали для строительных конструкций С345 Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных. |
Применение:
Различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от —70 до +425°С под давлением.
Зарубежные аналоги:
Известны
Химический состав в % материала 09Г2С
ГОСТ 19281 — 89
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | N | Cu | As |
| до 0.12 | 0.5 — 0.8 | 1.3 — 1.7 | до 0.3 | до 0.04 | до 0.035 | до 0.3 | до 0.008 | до 0.3 | до 0.08 |
| Примечание: Также хим. состав указан в ГОСТ 5520 — 79, ГОСТ 19282-73 |
Температура критических точек материала 09Г2С.
| Ac1 = 725 , Ac3(Acm) = 860 , Ar3(Arcm) = 780 , Ar1 = 625 |
Технологические свойства материала 09Г2С .
| Свариваемость: | без ограничений. |
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Механические свойства при Т=20oС материала 09Г2С .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| — | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
| Лист, ГОСТ 5520-79 | 430-490 | 265-345 | 21 | 590-640 | ||||
| Трубы, ГОСТ 10705-80 | 490 | 343 | 20 |
Физические свойства материала 09Г2С .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | ||||||
| 100 | 11.4 | |||||
| 200 | 12.2 | |||||
| 300 | 12.6 | |||||
| 400 | 13.2 | |||||
| 500 | 13.8 | |||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Зарубежные аналоги материала 09Г2С
Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги
| Германия | Япония | Китай | Болгария | Венгрия | Румыния |
| DIN,WNr | JIS | GB | BDS | MSZ |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| sв | — Предел кратковременной прочности , |
| sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), |
| d5 | — Относительное удлинение при разрыве , |
| y | — Относительное сужение , |
| KCU | — Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | — Твердость по Бринеллю , |
| Физические свойства : | |
| T | — Температура, при которой получены данные свойства , |
| E | — Модуль упругости первого рода , |
| a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град] |
| l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | — Плотность материала , [кг/м3] |
| C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | — Удельное электросопротивление, |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
vladresurs.ru
09Г2С – область применения
Изделия из стали 09Г2С применяют для производства конструкций различного назначения. Этому способствует высокая прочность что позволяет использовать более тонкие компоненты конструкций. То есть, там, где толщина материала из обыкновенной стали составляет 5 мм, то из низколегированной, она будет в 1,5 – 2 раза меньше, и при этом надо помнить, то, что стоимость этих разных сталей примерно одинакова.
Характеристики, присущие сплаву 09Г2С, позволяют применять ее при изготовлении деталей и узлов, которые будут работать в температурном диапазоне от -70 до +450 градусов Цельсия. Свариваемость, которая в сравнении с другими сталями, существенно выше, позволяет создавать сложные инженерно-технические конструкции эксплуатируемые в судо- и машиностроении, на железнодорожном транспорте. После проведения определенных видов термической обработки, эту сталь применяют для производства трубопроводной арматуры. Кстати, возможность работы этой стали при температуре в -70 градусов, позволила использовать трубы из этого материала для транспортировки углеводородов на севере нашей страны.
Эта сталь, обладающая высокой способностью к свариванию и отменными механическими параметрами, идеально подходит для производства фасонных изделий, например, балки или швеллера. Кроме того, из этой стали производят комплектующие для станкостроения, транспорта, строительной и химической отрасли.
В строительстве широко используют квадратную трубу, выполненную из стали 09Г2С. Из нее производят различные ограждения, в том числе декоративные, возводят рекламные конструкции, малые архитектурные формы. Важную роль этот материал играет и в производстве котельного оборудования, большая часть, которого, произведена именно из него.
Следует отметить, что использование конструкций из стали 09Г2С позволяет функционировать объектам городского хозяйства, транспортным системам, производственным комплексам, расположенным в регионах с суровым северным климатом. Например, широким спросом пользуется такая продукция как фланцы. Опыт показывает, что сталь 09Г2С является оптимальным материалом для их производства. Дело в том, что они могут быть использованы как в помещении, так и при работе в различных температурах, в том числе и низких.
Широкую применяемость стали 09Г2С и ее аналогов, объясняется не только исключительными технологическими свойствами, но, с точки зрения снижения затрат, на производство конкретных изделий. В самом деле, конструкции, сваренные из этого материала проще обрабатываются, имеют меньшую массу и обладают хорошими параметрами по прочности и износостойкости.
Читать также: Как мерить резьбу штангенциркулем
