Андрей Смирнов
Время чтения: ~8 мин.
Просмотров: 0

Сталь с345

Сталь 09Г2С

ПрофильРазмер (мм)НТД
Круг162590105110120130140150160170180190200220230240250260270280300310320350ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006
Круг калиброванный3238ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006
Квадрат304050607080ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006
Поковка330350360370380390400420430440450460470485490500520550570600620ГОСТ 1133-71       

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.

Cr

Mn

Ni

Mo

C

Fe

P

S

до 0,3

1,3 – 1,7 

до 0,3

0,25 – 0,4 

до 0,12

96-97

до 0,035

до 0,04

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 конструкционная 09Г2С способна сохранять первоначальные характеристики при высоком давлении в диапазоне температур от -70 ˚С до +425 ˚С. Сталь 09Г2С устойчива к нагрузкам с переменным вектором силы, долговечна и отлично реагирует на термическую обработку.

Расшифровка стали 09Г2С

  • 09 – количественная доля содержания углерода в сплаве (0,09%);
  • Г2 – это марганец и его часть во всем объеме колеблется в районе 2% (точная цифра колеблется от 1,3 до 2%);
  • С – обозначает кремний, отсутствие цифр после символа говорит о том, что его менее 1%.

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

Применение стали 09Г2С

  • Отопительных и паровых котлов;
  • Сварных сложных конструкций
  • нефтяная промышленность – прокладка труб на крайнем севере России, монтаж сложных сварных деталей;
  • машиностроение – производство паровых котлов, иного оборудования для работы при высоких температурах;
  • В простых уличных конструкциях

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

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

Назначение

Для лучшего понимания предварительно стоит разъяснить, для чего, собственно, используется данная марка стали. На самом же деле все до безобразия просто и понятно. Сталь С345 — строительная, о чем нам услужливо напоминает буква “С”, конструкционная. Дополнительно можно назвать эту сталь углеродистой, что отчасти верно, и низколегированной, что уже несколько спорно. Однако это следует обсудить чуть позже.

Где же и для чего применяют сталь С345? Исходя из названия, можно сразу понять, что встречается она чаще всего на строительных объектах, причем в больших количествах. Выступает она в качестве основного материала для изготовления металлоконструкций, как сварных, так и сборных.

Из вышесказанного становится ясным и то, в каком виде сталь попадает на вышеупомянутый строительный объект. Согласно ГОСТу 27772-88, сталь выпускается в виде:

  • равнополочного и неравнополочного уголка;
  • швеллеров;
  • двутавров;
  • листового проката.

Обработка механическими способами

Мехобработка С355 несложная, она состоит из:

  • токарных и фрезерных работ;
  • сверловки и поперечного разрезания;
  • гибки;
  • правки;
  • обработки дробью;
  • пескоструйной обработки.

Термообработка, сварка, ковка

Пластичность проката С355 и «пс» способ раскисления способствует однородности структуры, предотвращают образование трещин, раковин. Для S355 подходит любой способ ТО: закалка, отпуск, отжиг. Закалка повышает прочность металлопроката С355 и другие эксплуатационные характеристики. Отпуск снимает внутреннее напряжение и удлиняет срок службы. Отжиг нормализует равномерность кристаллической структуры. Но, в результате отжига, может снизиться пластичность металла. Потому необходимо соблюдать технологичность операций и время выдержки.

С355 обладает хорошей свариваемостью с помощью различных способов сварки без подогрева и с предварительным подогревом с дальнейшей высокотемпературной обработкой. Толстолистовая продукция из этой марки сваривается за счет многослойной сварки.

Ковка С355 не имеет больших отличий от других марок. Она проводится, в зависимости от способа ковки и номенклатурных требований при соблюдении температурного интервала от + 1250°С до +800 °С.

Сварка

В большинстве случаев предварительная подготовка материала не требуется. Однако некоторые технологические процессы предусматривают нагрев рабочей поверхности до 120 градусов. Электродами для проведения работ могут выступать Э42А, Э50А, а также ряд других. Разделка кромок осуществляется при толщине металла более 5 мм, но и без нее можно качественно варить детали толщиной до 40 мм. В остальном порядок и правила сварочных работ остаются стандартными.

Полуавтоматическая сварка осуществляется при токе 200-230 Ампер и под давлением 2-2,2 атмосферы. После сварки происходит охлаждение в обычных условиях, это не влияет на свойства стали 09Г2С, но обеспечивает прочность сварного соединения.

Чтобы исключить проявление закалочной структуры, необходимо осуществлять отпуск при температуре 600-660 градусов. После этого происходит медленное остывание в печи, что исключает коробление. Если сечение детали не достигает 36 мм в толщину, отпуск можно не проводить.

Расшифровка стали

Стальная марка с345 относится к группам стали повышенной прочности для сварных строительных металлоконструкций. Химический состав и прочностные характеристики регулируются государственным стандартом ГОСТ 27772 от 1988 года. Согласно ему маркировка «С345» расшифровывается следующим образом:

  • Углерод до 0,15%. Для сталей углерод является неотъемлемым компонентом наравне с железом. Его основное назначение — это упрочнение структуры металла за счет образования карбидов железа. Твердость и прочность прямо пропорциональны количественному содержанию углерода в составе. Обратная сторона медали такого легирования — уменьшение технологичности: пластичности и свариваемости.
  • Кремний (до 0,8%) вводят раскисления. Он увеличивает прочность стали, сохраняя при этом значение ее вязкости. Помимо всего, данный элемент способствует увеличению стойкости с345 к образованию окалин и повышает свариваемость. Легирование кремнием также благоприятно сказывается на упругости сплава.
  • Марганец (1,3 -1,7%), как и предыдущий элемент, относится к группе раскислителей. Небольшое количество марганца в сплаве положительно воздействует на твердость и прочность. Стоит отметить, что такое увеличение механических характеристик никак не сказывается на пластичности металла. Помимо всего названого, легирование марганцем дает сплаву большую устойчивость к воздействию ударных нагрузок.

Данные элементы, наряду с железом, являются базовыми для с345. Но также ГОСТ 27772-88 разрешает включение следующих компонентов:

  • Никель (до 0,3%) повышает стойкость сплава к образованию коррозии, прокаливаемость и жаропрочность.
  • Хром (до 0,3%) значительно увеличивает способность стали упрочняться под воздействием температуры. Повышает коррозионностойксть металла за счет образования плотных оксидов хрома на ее поверхности. Делает сталь более устойчивой к абразивному износу.
  • Медь (до 0,3%) препятствует появлению коррозии под воздействием агрессивной среды. 

Сразу стоит оговориться, что содержание вышеперечисленных элементов в с345 незначительно. По этой причине влияние их на свойства не столь существенно.

Так же как и любой сплав, сталь с345 содержит в себе вредные примеси. Среди них наиболее распространены сера (до 0,04%), фосфор (до 0,035%) и мышьяк (0,08%). Попадание их в сталь обусловлено неточностью химического состава исходных материалов — шихты. Также сильно сказывается погрешность температурного режима плавильного оборудования.

Несоответствие количества примесей выше представленным нормам приводит к значительным потерям металла в прочности и ведет к образованию такого эффекта как хрупкость. Увеличение фосфора на 0,01% способно понизить временное сопротивление на разрыв на 25%. Также сера повышает склонность сталей к красноломкости, т. е. образованию трещин при горячей обработке давлением.

Характерные черты

При воздействии на С345 температурой в 20 °C сталь наделена пределом кратковременной прочности 490МПа, текучесть – 345МПа и удлинение при разрыве 15%. И чем толще будет сплав, тем ниже будут эти показатели. Однако относительное удлинение увеличится до 21%. Сам металлопрокат может выпускаться в 4-х классификациях, каждая из которых имеет определённые испытательные показания: 1-я и 3-я обладают ударной вязкостью при Т= -40 °C, но при Т= -70 °С такие свойства пропадают. 2-я и 4-я категории наделены противоположенными показателями. Что касается вязкости после механического старения, то их можно наблюдать только у 4-й и 3-й классов стали.

Свойства стали С345

Такие характеристики позволяют производить сложные строительные конструкции, которые смогут выдержать экстремальные нагрузки. Из самого низколегированного слитка можно делать заборы и ограждения любых размеров, водопроводные трубы для различных жидкостей, резервуары для хранения эмульсий и прочие изделия типичного применения. Также, благодаря устойчивости агрессивным факторам, сталь часто применяют в машиностроительном производстве для создания элементов крана, рельсов, опор линий электропередач.

Сталь 09г2с — характеристики

Расшифровка указывает на состав и особенности материала.

  • 09 — объем углерода в химическом составе (0,09%);
  • г2 — содержание марганца (варьируется от 1,2% до 2%);
  • С — кремний, цифра в конце маркировки указывает на его количество, в данном случае меньше 1%.

Легирование стали не ограничивается этими тремя компонентами. В состав добавляют никель, серу, фосфор и другие элементы, но их содержание в сумме не больше 2%. Плотность около 7800 кг/м3, ее снижают добавлением меди или кобальта, увеличивают — вольфрамом.

Металл легко сваривается, поэтому его используют для организации технологических линий гражданского и промышленного назначения. Отличается устойчивостью к критически низким температурам (до -70С), поэтому применяется в нефтяной и газодобывающей промышленности в северных районах страны.

Твердость определяют по нескольким системам в зависимости от типа изделия. Предельные характеристики регламентированы техническими условиями 14-3-1128-2000.

Химический состав и эксплуатационные свойства продукции зарубежных производителей может отличаться от действующих в России и странах СНГ, что связано с разницей в требованиях государственных стандартов.

Разница в применении

Ст20 отличается низким показателем рабочей температуры. Это значит, что металлические изделия быстро нагреваются, а их пластичность увеличивается. При сильном охлаждении, наоборот, структура становится хрупкой.

Поэтому в суровых условиях используют сталь 09г2с, которая легко поддается сварке и подходит для применения в областях, где требуется высокая износостойкость. В экономическом плане 20 дешевле, поэтому ее часто выбирают в промышленности, где не важен температурный диапазон.

Adblock detector

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации