Сталь 09г2с легированная или углеродистая

Виды и марки стали

Сталь. Виды и марки стали. Их применение.

Сталь — это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика — по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь — добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) — соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) — ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % — 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению :

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 — 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

среднелегированная (2,5 -10%),

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,

кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.

В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)

Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.

Технические характеристики легированной стали 09Г2С

Автор: Игорь

Дата: 09.09.2019

• Статья
• Фото
• Видео

Характеристики стали 09Г2С относят ее к классу конструкционных низколегированных сплавов. Физические и механические свойства материала делают его востребованным в тех металлоконструкциях, которые испытывают наиболее сильные деформации в процессе эксплуатации.

Химический состав

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

• первые две цифры указывают на содержание углерода, в данном случае – 0,09%;
• следующий символ означает наименование легирующего элемента – марганца;
• на его концентрацию указывает цифра – до 2%;
• буква «С» свидетельствует о присутствии кремния, количество его не превышает 1%.

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%:

• никеля – до 0,03%;
• серы – 0,04;
• фосфора – 0,035;
• хрома – 0,3;
• азота – 0,008;
• меди – 0,3;
• мышьяка – до 0,08%.

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:

• 09Г2;
• 09Г2ДТ;
• 09Г2Т;
• 10Г2С.

Зарубежными аналогами являются:

• 13Mn6 и 9MnSi5 – Германия;
• SB49 – Япония;
• AS90 A3 и A36-207 – Франция;
• 12Mn – Китай;
• А516-55 – США;
• 09G2S – Болгария;
• VH2 – Венгрия;
• 9SiMn16 – Румыния.

В России сталь 09г2с идет на изготовление:

• сортового и фасонного проката по ГОСТу 19281-73;
• листов и полос, согласно ГОСТу 19282-73;
• листов горячекатаных (ГОСТУ 17066-80);
• кованых заготовок по ГОСТу 1133-71.

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

Основные свойства

Химический состав определяет характеристики и применение стали 09Г2С:

• удельный вес – 7,85 г/см3, может незначительно колебаться в зависимости от вида и концентраций легирующих добавок;
• диапазон температур ковки – 850 -1250 градусов;
• предел текучести – от 255 до 155 Мпа, в зависимости от температуры нагрева;
• свариваемость – без ограничений и без потери пластичности;
• изменение коэффициента линейного расширения в интервале температур 100-500 градусов – всего 2,4Х10-6 единицы;
• временное сопротивление – 345 МПа;
• предел прочности – 343 МПа;
• удлинение – 21%;
• ударная вязкость – 64 Дж/см2;
• твердость по – 450-490 МПа (по Бринеллю);
• диапазон рабочих температур – от -70 до +425 градусов;
• срок службы – более 30 лет.

Сталь марки 09Г2С поддается любым видам сварки без дополнительной подготовки:

• ручной дуговой;
• аргонно-дуговой;
• электрошлаковой.

При многослойной сварке применяют каскадный метод с толщиной электрода 4-5 мм. Хорошая свариваемость объясняется низким содержанием углерода. Сварной шов обладает высокой прочностью и хорошими параметрами ударной вязкости. Во время сварки возможно образование закалочной структуры.

Избежать его можно, подвергнув изделие высокотемпературному отпуску с нагревом до 600-660 градусов и медленному охлаждению. Такой режим повышает твердость шва и устраняет участки напряженности, а сварные конструкции делает прочными и надежными. Для деталей с толщиной поперечного сечения до 36 мм, подвергнутых сварке, можно не проводить последующую термообработку.

Термическая обработка

С помощью термообработки достигается улучшение структуры и свойств стали, а также устраняются участки напряженности. Режимы термической обработки назначаются в зависимости от механических свойств, которые необходимо придать изделию. Оптимальный температурный режим нормализации – 930-950 градусов, после чего материал охлаждается на воздухе.

• температура – 760-820 градусов;
• охлаждение в воде.

Чтобы избежать возникновения резких закалочных напряжений, в зависимости от вида изделия применяют и другие среды для охлаждения, например, масло, щелочные или кислые растворы.

Отпуск – заключительная операция термообработки, призванная:

• уменьшить внутренние напряжения, не снижая твердости;
• повысить вязкость и пластичность.

С увеличением температуры отпуска снижаются механические свойства стали 09Г2С. При комнатной температуре:

• предел текучести составляет 295Х106 Па;
• предел прочности – 405Х106 Па;
• удлинение – 30%;
• относительное сужение – 66%.

При нагреве до 500 градусов:

• предел текучести – 185Х106 Па;
• предел прочности – 315Х106 Па;
• удлинение – 27%;
• относительное сужение – 63%.

После термообработки сплав образует двухфазную ферритно-мартенситную структуру с повышенным пределом выносливости. Участки мартенсита увеличивают сопротивление разрыву. При этом характеристики технологической пластичности также превосходят параметры других сплавов. Это свойство обеспечивает им преимущество при листовой штамповке изделий со сложной конфигурацией.

Преимущества и недостатки

Характеристики стали 09Г2С соответствуют современным требованиям к качеству конструкционных материалов и позволяют использовать его для производства изделий:

• эксплуатируемых в широком диапазоне температур – от -70 до +425 градусов;
• испытывающих значительные силовые нагрузки;
• подвергающихся различным видам механической обработки.

Среди главных достоинств отмечаются отличные технологические качества:

• высокая прочность, обеспечивающая безопасность конструкции;
• долговечность – срок эксплуатации изделий превышает 30 лет;
• отсутствие склонности к отпускной хрупкости;
• стабильные характеристики вязкости при отпуске стали;
• хорошая свариваемость без потери пластичности;
• легкость обработки;
• устойчивость к износу;
• небольшой удельный вес;
• экономичность;
• безопасность;
• устойчивость к образованию микротрещин;
• оптимальное соотношение цены и качества.

Как и любой материал, сталь 09Г2С имеет вместе с многочисленными плюсами и минусы. К ним относится невысокая коррозионная устойчивость. Поэтому для изделий, которые эксплуатируются в агрессивных средах, необходимо дополнительное защитное покрытие.

Область применения

Высокие характеристики и широкий сортамент соответствующих ГОСТов марки стали 09Г2С определили его применение во многих отраслях хозяйства.

В нефтехимической и газодобывающей промышленности листовой прокат используется для изготовления труб и соответствующей арматуры. В процессе обработки он легко гнется, что позволяет изготавливать сложные элементы. Благодаря устойчивости к критически низким температурам эти конструкции можно эксплуатировать в арктических районах.

В капитальном строительстве используется более половины производящейся низколегированной стали для изготовления:

• квадратных и прямоугольных труб на ограждение городских парков и скверов;
• двутавровых балок;
• швеллерных изделий;
• уголков;
• арматуры.

Ее применение дает:

• снижение массы изделий за счет уменьшения толщины изделий при сохранении их прочности;
• до 50-80% экономии металла;
• повышение безопасности и надежности всей конструкции.

В машиностроительной и станкостроительной области металл идет на изготовление сложных узлов и комплектующих, котельного оборудования, деталей, испытывающих максимальные нагрузки.

Сравнение сталей 20 и 09г2с

При изготовлении различных металлоконструкций, труб и трубопроводной арматуры на российском рынке чаще всего используются две марки стали: ст.20 и 09г2с. Популярность материалов вызвана их эксплуатационными свойствами, хорошей свариваемостью, широким диапазоном рабочих температур.

Стали применяют в машиностроении, нефтегазовом секторе, химической промышленности и других сферах для производства:

• отводов, переходов, тройников и пр. фитингов;
• труб;
• запорно-регулирующей арматуры;
• сварных конструкций;
• машин и прицепов;
• различных деталей.

Несмотря на схожие области применения, стальные марки различаются составом, а, следовательно, технологическими и механическими свойствами. Поэтому материал выбирают, отталкиваясь от государственных и отраслевых стандартов, технических условий и проектной документации.

Характеристика стали 20

Ст.20 ‒ качественная углеродистая конструкционная сталь, которую используют для производства деталей, работающих при температуре от -40 до +450 °C.

Материал пластичен, не имеет ограничений в сварке, не склонен к отпускной хрупкости, не чувствителен к флокенам. Средняя теплопроводность обеспечивает равномерный нагрев и охлаждение во время транспортировки изделия. После термохимической обработки подходит для изготовления деталей с невысокой прочностью сердцевины при высокой твердости поверхности (шестерни, червяки и пр.).

Химические элементы, входящие в состав марки:

• С (углерод) ‒ 0,17-0,24%.
• Si (кремний) ‒ 0,17-0,37%.
• Mn (марганец) ‒ 0,35-0,65%.
• Ni (никель) ‒ до 0,3%.
• Р (фосфор) ‒ до 0,03%.
• S (сера) ‒ до 0,035%.
• Fe (железо) ‒ ∼98%.
• Концентрация др. элементов, в т.ч. вредных ‒ менее 0,3%.

Допускается снижение содержания кремния при использовании ванадия, алюминия, титана или ниобия. Количество марганца также может быть уменьшено при удовлетворении требований к механическим свойствам.

Легирование стали повышает прочность, стойкость к коррозии, снижает опасность хрупкого разрушения. Основные легирующие элементы: Cr (хром), Ni (никель), Cu (медь), N (азот), V (ванадий), Ti (титан) и пр.

Материал изготавливают волочением, отливкой, ковкой, горячей или холодной деформацией.

Характеристика стали 09г2с

Марка 09г2с ‒ конструкционная низколегированная. Ее используют для изготовления деталей и сварных металлоконструкций, работающих под давлением при температуре от -70 до +425 °C, что позволяет выдерживать сильные температурные деформации при длительной эксплуатации. Другими словами, материал морозоустойчив.

• 09 ‒ содержание углерода (C) ‒ 0,09%.
• г2 ‒ показывает наличие марганца (Mn) до 2%.
• с ‒ присутствие кремния (Si), отсутствие цифр после «с» определяет его содержание ‒ до 1%.

Химический состав стали не ограничен указанными тремя элементами, он может быть дополнен серой (S), никелем (Ni), фосфором (P), азотом (N) и др. При этом общий процент легирующих добавок не должен превышать 2%.

• не деформируется при эксплуатации;
• выдерживает нагрузки с переменным вектором силы;
• легко подвергается термической обработке;
• пластичная;
• устойчива к образованию флокенов;
• не склонна к отпускной хрупкости;
• не имеет ограничений в свариваемости;
• в сварном шве не образуются микропоры.

Отличия

Стали различаются содержанием химических элементов, что влечет за собой разницу в применении.

Ст20 расширяется под воздействием высоких температур, становится пластичной. При низких температурных значениях становится хрупкой. Является более дешевой маркой в сравнении с 09г2с.

Ст.09г2с сохраняет свои первоначальные характеристики, она более износостойкая. Поэтому ее используют для производства стальных элементов, к которым предъявляются повышенные требования к стойкости и температурным изменениям.

Использование сталей различных марок в производстве винтовых свай

Характеристика ст.09г2с

Марка 09г2с — это конструкционная низколегированная сталь. Этот металл используют для производства деталей, механизмов и конструкций в автомобилестроении и строительстве.

Расшифровка химического состава:

• 09 — углерод © ‒ 0,09%;
• г2 — марганец (Mn) — от 1,2% до 2%;
• с ‒ кремний(Si) ‒ до 1%.

Кроме того, в химсостав могут входить следующие легирующие элементы: никель (Ni), сера (S), азот (N), фосфор (P) и другие вещества, в процентном соотношении не превышающие отметку в 2%.

Свойства ст.09г2с:

• температурный режим: от −70 до +425 градусов;
• удельный вес — 7850 кг/м3;
• плотность примерно 7800 кг/м3, при наличии меди и кобальта она снижается, вольфрам её увеличивает;
• отсутствие деформаций;
• стойкость к переменному вектору силы;
• лёгкость сварки с предварительным прогревом и без него;
• пластичность;
• средняя теплопроводность обеспечивает равномерный прогрев и охлаждение во время транспортировки изделия;
• устойчивость к образованию флокенов и микропор;
• отсутствие отпускной хрупкости.

Область применения:

• нефтяная отрасль;
• создание технологических линий гражданского и промышленного назначения;
• газодобывающая промышленность.

Марка стали – 20 — особенности и применение

Сталь 20 — конструкционная углеродистая высококачественная сталь для производства металлической продукции – калиброванного металлопроката. Сфера её применение также распространяется на изготовление труб перегревателей, коллекторов, трубопроводов котлов высокого давления, а также цементируемых деталей для длительной службы при высоких температурах (до 350 градусов по Цельсию).

Сталь 20 в производстве металлопродукции

Сталь 20 не склонна к отпускной хрупкости, характеризуется высокой свариваемостью, что делает её идеальной для производства труб, листового и сортового проката, стальных шестигранников.

Шестигранник представляет собой металлопрокат с шестигранным сечением и диаметром вписанного круга 8-100 мм. Клиенты «МеталлМаш» могут купить шестигранники двух видов (сталь 20, 35, 40 и 45):

• Горячекатаный (ГОСТ 2879-88). В основном, применяется для изготовления крепежных деталей (гаек, болтов, шурупов), частей механизмов и машин. Качество проката шестигранника определяется категориями: Б –высокой точности, В – нормальной точности. Изделие может включать разную долю хрома, никеля и меди.
• Калиброванный (ГОСТ 8560-78). Выпускается с шестигранным сечением 3-100 мм.

Для изготовления шестигранников используется сталь различных марок (от малоуглеродистой стали до легированной). Длина шестигранного прута составляет 2 — 6 метров. Высокая прочность и отличные эксплуатационные характеристики шестигранников позволили этой продукции найти свое применение в строительстве для изготовления каркасов, в производстве специального оборудования для химической и пищевой индустрии, в легком и тяжелом машиностроении, а также в авиастроении, поскольку изделия способны выдерживать самые большие нагрузки.

Круг стальной. Также встречается название «прокат круглого сечения». Стальной круг имеет форму прута с круглым, иногда овальным, сечением. Обладая высокой прочностью и эластичными свойствами, изделие хорошо поддается обработке и сварке. Круг стальной чаще всего используется как заготовка в производстве труб, однако это не мешает ему быть задействованным в разных сферах, начиная от бытовой и заканчивая космическим строением. В быту стальной круг применяется для изготовления подставок, вешалок, изгородей, лестниц и других конструкций, в строительстве – в качестве укрепляющего элемента, а также при армировании бетона.

«МеталлМаш» поставляет два вида стального круга (можно купить сталь 20, 35, 40 и 45):

• Горячекатаный (ГОСТ 2590-88). Горячекатаный металлопрокат круглого сечения может иметь диаметр 5 — 270 мм. Сырье – низкоуглеродистая, легированная или автоматная сталь. Точность круга определяется тремя классами: А – высокая точность, Б – повешенная, В – нормальная. Допустимое отклонение – 30-50 мм. Поставляется в виде прутков или в мотках (при диаметре менее 9 мм) длиной 2-12 м.
• Калиброванный (ГОСТ 1051-73): холоднотянутый (изготавливается методом холодного волочения из горячекатаного круга), холоднокатаный (изготавливается методом холодной прокатки).

Благодаря тщательной обработке с применением дополнительных технологий (шлифованию, полированию и т.д.) круг калиброванный имеет точные размеры по сечению и гладкую поверхность. Поставляется в виде прутков или в мотках (при диаметре менее 25 мм). Калиброванный прокат с круглым сечением находит широкое применение в изготовлении валов, осей, толкателей и других частей машинных механизмов.

предлагает металлопрокатную продукцию для всех регионов Украины. Если вам необходимо купить сталь 20, 35, 40 и 45 высокого качества вы можете, непосредственно связавшись с нами по телефону или электронной почте.

Характеристика ст.20

Ст.20 является углеродистым материалом. Содержание этого элемента составляет от 0,17 до 0,24%.

В состав также входят:

• магний (Mg) — до 0,65%;
• фосфор (P) — до 0,035%;
• кремний (Si) — до 0,37%;
• прочие, в том числе вредные, компоненты — до 0,3%;
• хром Читайте также: Контроль формовочных материалов и смесей в литейном производстве

Ст. 20 применяют в нормальных температурных условиях, так как под воздействием низких показателей она становится хрупкой, а при высоких — пластичной. Кроме того, она неустойчива к большинству кислот и щелочей.

Марка 09г2с, напротив, очень стабильна при климатических колебаниях, а потому её применяют для изготовления деталей, эксплуатируемых в суровых условиях с перепадами температур.

Если говорить об экономии, то ст.20 стоит дешевле, поэтому это отличный выбор для промышленных элементов, эксплуатация которых проходит в нормальном климате.

Использование сталей различных марок в производстве винтовых свай

Подавляющее большинство производителей изготавливают винтовые сваи из стали марки Ст3, относящейся к углеродистой стали обыкновенного качества, выпуск которой нормируется ГОСТ 380-2005 «Межгосударственный стандарт. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки».

Стоит отметить, что изделия из данного сырья широко применяются в устройстве надземных коммуникаций, производстве станков и агрегатов, транспортном строительстве, однако при определении области применения стали 3 большую роль играют ее качественные характеристики, в первую очередь степень раскисления.

Раскисление стали – это химический процесс удаления из расплавленного сырья кислорода, определяемого как примесь, ухудшающая механические свойства сплава. В зависимости от химических элементов, используемых для раскисления, различают спокойную, полуспокойную и кипящую сталь.

Спокойная сталь (Ст3сп) лишена кислорода и характеризуется гомогенной (однородной) структурой, призванной придавать сплаву пластичность, а также устойчивость к атмосферной коррозии. Это обусловливает ее использование в производстве заготовок деталей арматуры для трубопроводов и основных элементов для ж/д надземных и подвесных путей, но, разумеется, и увеличивает ее стоимость.

В полуспокойных (Ст3пс) сталях присутствует кислород, из-за чего свойства твердости и пластичности сырья оказываются менее выраженными. Их химический состав также нельзя назвать однородным. Из этой стали производят листовой и трубный прокат (к примеру, балка сталь 3), полосы, круги, квадраты, уголки, шестигранники и закладные детали.

Кипящие стали (Ст3кп) – конструкционные стали, себестоимость получения которых невысока. Они неоднородны по плотности, однако прекрасно обрабатываются при любых термических условиях. Это в сочетании с наименьшей стоимостью среди всех модификаций стали 3 объясняет востребованность кипящих сталей у производителей винтовых свай.

Чем выше содержание углерода в стали 3 (может колебаться от 0,05% до 0,7%), тем хуже прокат из нее поддается сварке. Это может стать серьезным препятствием в создании качественного сварного шва.

Применение Ст3 является обоснованным при температуре до -30℃.

1.1. Применение стали 3 в качестве материала винтовых свай

использует в производстве спокойную сталь Ст3сп, которая идет на изготовление стволов свай малых и средних диаметров, устанавливаемых под легкие объекты (заборы, беседки и т.п.) и временные сооружения, нагрузки от которых сравнительно невелики. Это связано с тем, что сталь 3 имеет значения физико-механических свойств недостаточные для применения в конструкции винтовых свай, назначаемых под объекты с более высоким классом ответственности.

Кроме того, для Ст3 характерно меньшее содержание углерода, чем, к примеру, для стали 20, что не позволяет ей обеспечить достаточную коррозионную устойчивость винтовых свай при эксплуатации в грунте.

Способность стали 20 меняться и производство бесшовных труб

Изготовление бесшовных труб – мероприятие крайне ответственное и затратное. Используют их чаще всего для возведения нефте- и газопроводов, на предприятиях повышенной опасности, связанных с химической промышленностью. Одним словом, у бесшовных труб не должно быть «слабых мест».

Характеристики марки стали 20 позволяют использовать ее для производства труб с помощью методов и горячего, и холодного волочения. В первом случае получают горячекатаные толстостенные трубы с высокими показателями прочности. Температурный режим на протяжении всего процесса изготовления – выше 1100ºС. Охлаждают трубы долго, придавая им окончательный, «ГОСТовый вид». (изготовление трубы из стали 20, гост 8732-78).

Во втором варианте заготовка нагревается, но поскольку температура не поддерживается, основной процесс проходит уже при обычной температуре. Метод используют для получения бесшовных труб с тонкими стенками.

Сталь 09г2с — характеристика, применение и свойства стали 09г2с

Сталь 09г2с – это очень востребованная сталь, используется как в строительстве, так и во многих отраслях промышленности. Существуют отечественные и зарубежные аналоги этого вида. Наиболее часто используется для изготовления труб, металлопроката и сварных металлоконструкций, температурный диапазон использования которых от -70 до 4250С9 с допустимыми нагрузками на них).

Особенности электросварки

К работам с этим материалом предъявляются особые требования, которые обуславливаются необходимостью соблюдения технологического процесса. Необходимость сохранения прочности стали на швах уже отмечалась. Однако в обычных условиях едва ли можно достичь абсолютно положительного результата.

Например, условие предотвращения перегрева достигаются применением токов низкой силы 40-50 А /1 мм электрода. Сварные работы сопровождаются последующей закалкой материалов при температуре 6500С.

Однако исходя из критических точек сплава можно произвести и собственные расчеты для проведения этих работ. Причем указанную Т закалки применяют последовательно к каждым 25 мм шва, примерно час. Охлаждение производят в обычной воде или на воздухе.

Благодаря соблюдению технологий достигают качества, не уступающего по свойствам еще более дорогим сплавам.

Сравнение с другой маркой стали

Например, для 09г2с и ст3 разница определяется прежде всего содержанием углерода. Для Ст3сп оно в 10-20 раз превосходит того, что имеется в сплаве низколегированной марки.

Ст3сп – относится к углеродистым сплавам. Эта марка стали отличается высокой хрупкостью, быстрым разрушением при низких температурах. Если описываемая марка имеет нижний предел -70 градусов, то объект сравнения всего -20.

Качество Ст3сп – обыкновенное, что говорит о вероятно высоком присутствии серы и фосфора. Тогда, как 09г2с высококачественная. Все остальные плюсы уже есть в предшествующем описании. Остается только отметить, что стоимость этой марки значительно выше, чем цена Ст3сп.

о низколегированных сталях:

Состав и характеристики стали 09г2с

Сталь 09г2с относится к низколегированным. Благодаря особым техническим характеристикам, их сохранению при снижении температуры окружающей среды, она применяется в разных сферах промышленности. В отличие от других видов сплавов, она хорошо сваривается. Прежде чем думать, где лучше применить такую сталь, рекомендуется изучить ее состав, структуру, физические и механические свойства.

Сталь (Фото: pixabay.com)

Состав и структура

Прежде изучать состав стали 09г2с нужно разобраться с расшифровкой маркировки:

1. Цифра, стоящая спереди, — количество основного компонента состава помимо железа. В данном случае это углерод, процентное содержание которого достигает 0,09%. От его количества зависит показатель твердости, прочности материала.
2. Буква после числового обозначения — наличие химической обработки стали при производстве. В состав вводится определенное количество марганца. Цифра после буквы указывает на процентное содержание вносимого компонента.
3. Последний символ — наличие легирующего компонента. В данном случае это кремний, процентное содержание которого не может превышать 1%.

Список дополнительных легирующих компонентов, вредных примесей:

• кремний — от 0,5 до 0,8%;
• никель — не более 0,3%;
• марганец — от 1,3 до 1,7%;
• фосфор — не более 0,035%;
• сера — не более 0,04%;
• хром — не более 0,3%;
• мышьяк — не более 0,08%;
• медь — до 0,3%;
• азот — до 0,008%.

Количество железа — от 96 до 97%, углерода — до 0,12%. Общее процентное содержание легирующих компонентов может достигать 2,5%. Требования к составу указаны в ГОСТ 27772-88.

Арматура из стали (Фото: pixabay.com)

Характеристики и свойства

1. Высокая устойчивость давлению, механическим нагрузкам при нагревании.
2. Долговечность.
3. Устойчивость к нагрузкам, которые воздействуют на поверхности стали с переменным вектором силы.
4. Коэффициент линейного расширения при нагревании до 100 °C — 1,14×10-5. При нагревании до 500 °C — 1,38×10-5.
5. Хорошая свариваемость.

1. Временное сопротивление — 345 Мпа.
2. Максимальная прочность — 490 Мпа.
3. Плотность — 7,85 г/куб см.
4. Предел текучести — от 155 до 255 Мпа, зависит от температурного режима.
5. Относительное удлинение — 21%.
6. Ударная вязкость — 64 KCU.

Эти свойства применимы к фасонному, сортовому прокату с сечением не более 10 мм. Они зависят от процентного содержания основных компонентов, легирующих добавок.

Удельная масса — 7850 кг/м3. Показатель плотности меняется под воздействием окружающих факторов, зависит от количества легирующих добавок в составе.

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Сферы применения

1. Изготовление деталей, которые подвергаются большой нагрузке — металлические уголки, швеллера, оси, балки.
2. Сборка транспортных средств, промышленного оборудования, постройка металлоконструкций. Благодаря устойчивости к воздействию разных температур, конструкции можно применять в разных климатических условиях.
3. Применение в химической промышленности. Материал устойчив к воздействию химикатов.
4. Изготовление столбов, ограждений, каркасов для общественных лавок, беседок, качелей, детских горок, турников.
5. Производство обогревательного оборудования, паровых котлов, машин для сельскохозяйственной деятельности.

Чтобы использовать материал в других сферах промышленности, в ее состав добавляются разные легирующие компоненты.

Достоинства и недостатки

1. Малый удельный вес.
2. Высокая прочность.
3. Долговечность. Срок службы при нормальных условиях эксплуатации — более 30 лет.
4. Широкий температурный диапазон для применения без деформирования структуры (-70 — +425 °C).
5. Хорошая свариваемость. При сварке не изменяется зернистость, сохраняется пластичность.
6. Отсутствие отпускной хрупкости.
7. Экономичность.
8. Устойчивость к механическим воздействиям.
9. Простота обработки.

У данного материала есть один существенный недостаток — низкая устойчивость к образованию ржавчины. Это сужает области применения сплава.

Обработка

При сваривании можно использовать большинство видов электродов. Подходящие виды сварки:

• ручная дуговая;
• автоматическая дуговая;
• электрошлаковая.

При проведении сварки нужно использовать газовую защиту (среда инертных газов) или флюс.

Ограничений по свариваемости нет. Листовой прокат, имеющий сечение не более 40 мм, можно сваривать без дополнительной обработки кромок. Детали не нужно дополнительно обрабатывать термически или химически.

Чтобы избежать образования закалочной структуры, которая будет формироваться при сварке, после окончания работ деталь нужно подвергнуть отпуску. Температура нагрева — не более 660 °C. После этого важно правильно охладить деталь. Для этого она должна медленно остывать в печи. Благодаря этому не будут деформироваться отдельные места заготовки. Высокотемпературный отпуск можно не применять к деталям с сечением менее 36 мм.

Сталь 09г2с устойчива к высоким, низким температурам. Это расширяет сферы применения данного материала, делая его подходящим для применения в суровых климатических условиях. Под воздействием низких температур сохраняются другие технические характеристики — прочность, твердость. Благодаря этому данный вид стали востребован на мировом рынке строительных материалов.