Твердость по Виккерсу (HV) определяется путем статического вдавливания четырехгранной алмазной пирамиды в испытуемую поверхность. Во время испытания вдавливание измеряется с помощью микроскопа, который является неотъемлемой частью прибора Виккерса, с точностью до 0,001 мм.
09Г2С твердость по бринеллю – Лист 09Г2С, круг ст.09Г2С, шестигранник сталь 09Г2С, поковка низколегированная 09Г2С
Возможна расшифровка сигналов по ГОСТу (09г2с или другие представители этой группы). Следует помнить, что в разных странах действуют разные стандарты маркировки.
При расшифровке стали необходимо учитывать следующие моменты:
- Первая цифра указывает на концентрацию основного элемента, которым для многих металлов является углерод. В этом случае его концентрация 0,09%. От количества углерода и равномерности его распределения зависит прочность и твердость материала.
- После первого обозначения идет символ, указывающий на проведение химической обработки, которая заключается во внесении легирующего элемента марганца. Следующая цифра указывает на то, что в состав вносится не более 2% этого вещества.
- Символ «С» указывает на присутствие кремния. Принятые стандарты определяют то, что расшифровка стали 09г2с указывает на концентрацию кремния не более 1%.
Рассматриваемая сталь относится к группе низколегированных сталей, так как все легирующие элементы не превышают 2,5 %. По этой причине в начале маркировки отсутствует буква, как в случае с другими сплавами. Расшифровка 09г2с не дает представления о концентрации других элементов, присутствующих почти в каждом сплаве. Примерами могут служить сера или фосфор.
Сварка стали
Как упоминалось ранее, для сварки стали 09Г2С не требуется никакой подготовки, но существуют процессы, при которых применяется дополнительный нагрев до 120 С. Сваривать детали можно любым электродом, например, E42A или E50A. Процедуры и техника сварки не отличаются от сварки других сталей. Однако есть некоторые незначительные исключения, например, ГОСТ требует, чтобы при толщине листа 5 мм кромка сваривалась встык. Хорошая свариваемость 09Г2С позволяет работать без разделки кромок до толщины 40 мм.
Для полуавтоматической сварки листового металла типичным процессом сварки можно считать следующий:
- сила сварочного тока — от 200 до 230 А;
- давление защитного газа — от 2 до 2,2 атм.
Сварные стальные конструкции не требуют специальных условий охлаждения после сварки. Во время охлаждения на свободном воздухе развиваются необходимые параметры качества шва.
Основные характеристики металла
Как уже упоминалось выше, химический состав определяет основные свойства каждого материала. Свойства стали 09г2с:
- Плотность составляет 7,85 грамма на квадратный сантиметр. Этот показатель означает довольно большой удельный вес (у алюминия около 2,5 грамма на квадратный сантиметр).
- Предел текучести может отличаться в зависимости от температуры эксплуатации. При 250 градусах Цельсия показатель составляет 225 МПа, при 400 градусах Цельсия уже 155 МПа.
- Для повышения прочности и снижения хрупкости есть возможность провести ковку при температуре около 1200 градусов Цельсия.
- Сталь получила широкое применение по причине хорошей свариваемости. При желании можно применять метод АДС, РДС. При газовой защите и многие другие. Нет необходимости проводить предварительный прогрев структуры для повышения рассматриваемого свойства.
- Склонности к отпускной хрупкости нет.
- Повышенный предел выносливости, который придается после обработки.
Читайте также: Переделка топора своими руками Фото.
Процесс легирования может значительно улучшить некоторые свойства и придать материалу новые характеристики. Сегодня многие металлы подвергаются химико-термической обработке, что значительно расширяет область их применения.
09Г2С — химический состав
Сталь относится к группе кремнемарганцевых сплавов. Согласно ГОСТ 27772-88, она полностью эквивалентна стали С345. Последняя используется для производства несущих конструкций.
Согласно системе обозначений, применяемой в нашей стране, состав 09Г2С расшифровывается следующим образом:
- углерод (С) — 0,09%;
- марганец (Мn)- 2%;
- кремний (Si) — не более 1%.
Доля легирующих элементов в стали не так велика, поэтому сталь 09Г2С классифицируется как низколегированная сталь. Этот сплав является основой для целого семейства сталей. Например — 09г2, 09г2дт, 09г2т, 10г2с и многие другие. Свойства сплавов этого семейства примерно одинаковы
09Г2С — свойства
Состав сплава придает этому материалу следующие основные свойства:
- плотность 7,85 г/куб. см.;
- предел текучести, при нагреве до различных температур лежит в диапазоне от 255 до 155 МПа.
Детали из сплава 09Г2С можно сваривать между собой всеми известными в промышленности методами сварки. Никаких дополнительных подготовительных работ, таких как предварительный нагрев места сварки, не требуется.
Эта марка стали используется в строительстве сварных конструкций. Хорошая свариваемость этого материала обусловлена низким содержанием углерода.
Многолетний опыт показал, что высокое содержание углерода приводит к образованию различных дефектов, например, пористости и трещин. Кроме того, сгорание углерода приводит к образованию в сварном шве затвердевших микрочастиц и, следовательно, к снижению качества сварного шва.
Одним из многочисленных преимуществ этой стали является то, что она не становится хрупкой после закалки. Кроме того, ее микроструктура делает ее устойчивой к чрезмерному нагреву и, следовательно, к образованию трещин во время сварки.
Для производства этого типа стали используются различные процессы:
- мартеновский;
- электротермический;
- конверторный.
В качестве основного сырья используется чугун. В соответствии с требованиями ГОСТа плавка оптимизируется, т.е. в качестве основного сырья используется чугун:
- поднимают количество углерода;
- вводят легирующие компоненты.
Благодаря этим мерам готовая продукция приобретает желаемые свойства.
Номенклатура продукции из стали 09Г2С
Металлургические заводы нашей страны выпускают следующие виды проката:
- 19281-73 Сортовой и фасонный прокат;
- 19282-73 Листы и полосы.
То есть, на рынке металлургической продукции потребители могут приобрести швеллеры, уголки, листы и т.д. Можно с уверенностью сказать, что такой широкий ассортимент продукции обусловлен свойствами и, конечно же, ценой данного материала.
Для сравнения, средняя цена горячекатаного листа из стали 09Г2С составляет 43 000 рублей за тонну, в то время как лист из обычной стали стоит порядка 41 000 — 43 000. Однако вышеописанные свойства материала перевешивают все затраты, связанные с его приобретением и обработкой.
Черная сталь 09Г2С для крайнего Севера. Химический состав и механические свойства
Чтобы правильно выбрать материал для конкретного компонента, необходимо знать не только условия эксплуатации и окружающую среду, но и свойства сталей и сплавов. В 21 веке сталь играет важную роль. В этой статье мы рассмотрим низколегированную конструкционную сталь 09Г2С. Оценим условия эксплуатации трубопроводной арматуры из черной стали 09Г2С, определим перечень механических и физических свойств, химический состав и способы поставки.
➤ Температура
Свойства сплава особенно ценятся в северных регионах с более холодным климатом. Сталь 09Г2С выдерживает широкий диапазон рабочих температур о т-70°C до +425°C. Высокая механическая прочность позволяет использовать ее в трубопроводной арматуре. Высокая механическая прочность позволяет использовать ее в нефтяной промышленности и сельском хозяйстве. Эта сталь может использоваться при высоких температурах и подходит для паровых котлов и парогенераторов. Из стали 09Г2С получаются долговечные изделия, а ее использование на Крайнем Севере позволяет решить проблему установки сварных конструкций в суровых климатических условиях. Она не деформируется в процессе эксплуатации. Обладает хорошей свариваемостью. Сталь 09Г2С позволяет создавать конструкции с более тонкими элементами.
➤ Маркировка
Маркировка основана на буквенно-цифровой системе. Каждый легирующий элемент соответствует букве русского алфавита. Процентное содержание углерода указывается в начале маркировки.
- 09 — сталь содержит 0,09% углерода,
- Г2 — 2% марганца
- С — кремний, количество которого не превышает 1%.
Общий состав дополнительных легирующих элементов не должен превышать 2% — поэтому металл называется низколегированным.
Химический состав 09Г2С
Химический состав может меняться в зависимости от марки стали, нормативных документов или требований заказчика, поэтому каждый ГОСТ следует рассматривать индивидуально.
➤ Химические элементы стали по ГОСТ 19281-2014 и ГОСТ 5520-17
Химический состав основной конструкционной стали при анализе образцов лопаток должен соответствовать нормам, приведенным в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение химического состава 09Г2С по ГОСТ 19281 и ГОСТ 5520.
| Стандарт | C (углерод) | Si (кремний) | Mn (марганец) | P (фосфор) | S (сера) | Cr (хром) | Ni (никель) | Cu (медь) | V (ванадий) | Mo (молибден) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ГОСТ 19281 | не более 0,12% | 0,50-0,80% | 1,30-1,70% | не более 0,030% | не более 0,035% | не более 0,30% | не более 0,30% | не более 0,30% | не более 0,12% | — |
| ГОСТ 5520 | не более 0,12% | 0,50-0,80% | 1,30-1,70% | не более 0,035% | не более 0,025% | не более 0,30% | не более 0,30% | не более 0,30% | 0,05% | 0,08% |
Марганец и кремний используются в качестве раскислителей (восстановителей железа). Небольшое количество хрома повышает прокаливаемость. Следует отметить, что сталь 09Г2С может быть раскислена алюминием AI в пропорции до 0,05 %. Фактическая массовая доля алюминия AI, контролируемая в образце лопатки, указана в документе о качестве. Добавки алюминия в металл могут полностью размягчить сталь и предотвратить появление пористости. Сера и фосфор являются вредными добавками, которые влияют на качество материала. Однако в данном сплаве их количество минимально и не оказывает существенного влияния на свойства сплава
ГОСТ основной фланцевый не только упоминает сталь 09Г2С как одну из рекомендуемых марок стали для производства, но и прописывает рекомендации для колонны — мы внесли требования в таблицу.
Таблица 2. Рекомендуемые нормативные документы для фланцев по ГОСТ 33259-15
| Группа стали | Категория материала | Нормативные документы для изделий |
|---|---|---|
| Низколегированная сталь | 09Г2С | Поковки КП245 (КП25) по ГОСТ 8479 |
| Лист ГОСТ 5520 категории: 3, 5-9, 15 | ||
| Лист по ГОСТ 19281 , категории: 3, 4, 7, 12, 15 |
Механические свойства 09Г2С
Износостойкая сталь подходит для транспортировки неагрессивных или только слабоагрессивных сред (газ, нефть, вода, пар). К основным характеристикам сплава 09Г2С относится высокая прочность. Механические свойства включают в себя прочность, упругость, пластичность, вязкость, твердость и устойчивость к воздействию различных сред. Механические свойства стали напрямую зависят от типа поставки, например, поковки или листа.
➤ Механические свойства по ГОСТ 5520-2017
Они рассчитаны на толщину листа от 4 до 160 мм. Стандарт определяет классы продукции от 1 до 24, в зависимости от задаваемых свойств. К категории 1 относятся изделия, изготовленные без термической обработки (горячекатаные). Категории со 2 по 24 относятся к стали во всех состояниях поставки. Таблица 2 показывает, что категории 3, 5 — 9, 15 подходят для производства фланцев.
Таблица 3: Категории проката и стандартные свойства для стали 09Г2С по ГОСТ 5520.
| Регулируемые свойства | Категории проката | |||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | |
| Химический состав | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Мех. св-ва при растяжении и испытание на изгиб при t° 20 (+15/-10) °С | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |
| Ударная вязкость KCU при t° испыт. 20 (+15/-10) °С | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||||
| Ударная вязкость KCU после мех. старения при t° испыт. 20 (+15/-10) °С | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||||
| Ударная вязкость KCU при t° испыт. | + | + | ||||||||||||||||||||||
| -20 °С | ||||||||||||||||||||||||
| -40 °С | + | + | ||||||||||||||||||||||
| -50 °С | + | + | ||||||||||||||||||||||
| -60 °С | + | + | ||||||||||||||||||||||
| -70 °С | + | + | ||||||||||||||||||||||
| Предел текучести при повышенной температуре испытания | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||
| Предел текучести при повышенной t° испыт.; ударная вязкость KCU при одной из минусовых температур и после мех. старения | + | |||||||||||||||||||||||
| Ударная вязкость KCU при t° испыт. 20 (+15/-10) °С | + | + | ||||||||||||||||||||||
| 0 °С | + | |||||||||||||||||||||||
| -20 °С | + | |||||||||||||||||||||||
| -40 °С | + | |||||||||||||||||||||||
Расшифровка
В индексе каждой конкретной категории стали указаны все основные свойства ее состава. Поэтому для эксперта эти показатели являются значимыми:
- Первая цифра сообщает предельное содержание углерода в сплаве в десятых долях процента. То есть «3» для стали марки ст3пс означает, что в ней содержится не более 0,3% углерода. Во втором же случае «09» соответствует 0,09%.
- Буквы «ПС» и «СП» указывают на класс раскисления, то есть степени удаления из сплава кислорода. В данном случае это «полуспокойная» сталь, которую получили через химическую реакцию с титаном или алюминием.
- Буквой «Г» кодируется марганец. А цифра «2», идущая за ней, показывает содержание в процентах. Буква «С» — это кремний. Цифры после нее нет, потому что концентрация очень мала.
В стали категории 09г2с содержание марганца не должно превышать 2%, а кремния — 1%.
Как видите, основные характеристики уже есть: одна из сталей содержит кратное количество углерода, а другая легирована марганцем и кремнием. Что же это означает для практического применения этих двух сталей?
Марка стали ст3ПС/СП
Это углеродистая конструкционная сталь, производимая в открытых печах. Она не очень подвержена коррозии и легко обрабатывается сверлением, резкой и гибкой. Хорошая коррозионная стойкость, конечно, не достигает уровня нержавеющей или оцинкованной стали, но этого достаточно, чтобы использовать материал в сухих районах без дополнительной обработки.
St3PS/SP используется для изготовления листов, арматуры гладкого профиля, сельскохозяйственного применения, расширенных металлических листов, трубопроводной арматуры, сварных труб и многого другого.
Этот металл очень хорошо сваривается и не требует предварительного нагрева заготовок или послесварочной обработки.
Его можно использовать для изготовления сварных металлических конструкций, но с определенными ограничениями по толщине материала и, прежде всего, по поддержанию температурного режима в процессе эксплуатации готовой конструкции. Например, не рекомендуется использовать эту сталь для изготовления изделий, которые будут эксплуатироваться при отрицательных температурах; минимально допустима я-20 градусов. Особенно это касается механизмов, где на детали оказывается повышенное давление.
Марка стали 09Г2С
Сталь марки 09г2с относится к низколегированным конструкционным сталям. Кроме марганца и кремния, она содержит серу, никель, фосфор, хром, азот, медь и другие примеси. Они не указаны в обозначении, поскольку их содержание очень мало и не имеет решающего значения для механических и химических свойств.
В отличие от предыдущей категории, эта категория определяется как высокосортная. Она также поддается сварке, но с некоторыми особенностями: Сварочный ток должен быть выбран правильно, а изделие после сварки обычно подвергается закалке.
Эта сталь используется для изготовления листов и фасонных деталей в строительстве, а также для производства арматуры, свариваемых труб, металлоконструкций и различных деталей и узлов в машиностроении.
Важнейшим свойством этой марки стали является устойчивость к отрицательным температурам: изделия из 09Г2С могут использоваться в диапазоне о т-70 до +425 градусов. По этой причине она используется в районах со сложными климатическими условиями.
Мы предлагаем металлопрокат различных марок стали. По запросу мы можем разрезать его на листы или полосы нужного размера. Вся сталь, поступающая к нам, поставляется от лучших производителей страны, поэтому вы можете не беспокоиться о ее качестве.
- О компании
- Продукция
- Услуги
- Прайс-лист
- Спецпредложения
- Контакты
- Прокат холоднокатаный
- Лист холоднокатаный
- Лента холоднокатаная
- Сталь 08ПС, 08Ю
- Лист оцинкованный
- Лента оцинкованная
- Лист 12х18н10т
Сварка
Как уже упоминалось, при сварке стали 09Г2С не требуется никакой подготовки. Однако существуют технологии, которые требуют дополнительного нагрева материала до 120 градусов. Сваривать детали можно непосредственно любым типом электродов — Э42А или Э50А и сварочной проволокой.
Техника сварки практически ничем не отличается от той, что используется при обработке других сплавов. Более того, действующий ГОСТ предписывает сварку кромок, если толщина листа превышает 5 мм.
Отличная свариваемость низколегированного сплава 09Г2С позволяет выполнять все необходимые работы на листах толщиной до 40 мм без разделки кромок.
При полуавтоматической сварке работа оптимальна:
- сила сварного тока — 200-230 А;
- давление защитного газа — от 2 до 22 атмосфер.
После сварки не требуется специальных условий охлаждения. Во время охлаждения, даже на открытом воздухе, сварной шов набирает необходимую прочность.
Термическая обработка
Термическая обработка значительно улучшает структуру и эксплуатационные характеристики стали и устраняет зоны напряжения. Режимы термообработки можно варьировать. Например, нормализация происходит при температуре 900-950 °C, после чего материал закаляется. Закалка проводится при температуре 760-820 °C, после чего материал охлаждается в воде.
Чтобы минимизировать возникновение демпфирующих напряжений, можно использовать и другие методы охлаждения. Например, кислотно-щелочные растворы или кипящее масло.
Закалка является необходимым этапом любой термической обработки. Этот этап повышает пластичность и вязкость и позволяет снять все существующие напряжения, не влияя на твердость материала. Следует отметить, что чем выше температура закалки, тем ниже механические свойства стали 09Г2С.
В конце термической обработки в стали образуется двухфазная феррито-мартенситная структура с повышением прочности. Выделение мартенситных областей приводит к увеличению прочности при растяжении. В то же время технологические параметры пластичности остаются неизменными.
Сравнение с другими марками
Сталь 09Г2С часто сравнивают с другими марками стали, такими как 13ХФА, 17Г1С и Ст20. Однако чаще всего параллели проводят со сплавом Ст3. Разница между этими двумя материалами заключается в углеродном эквиваленте. В стали Ст3 он в 15-20 раз выше, чем в низколегированных сталях.
Ст3 относится к углеродистой группе. Сплавы этой категории характеризуются повышенной хрупкостью и склонностью к разрушению при низких температурах. Если у 09Г2С нижний температурный предел составляе т-70 градусов, то для Ст3 этот предел составляет всего 20 градусов.
Что касается марки, то Ст3 является обычной, что указывает на высокое содержание серы и фосфора. Марка материала 09Г2С является высококачественной. Однако стоимость этого сорта также намного выше, чем у St3.
