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.

1122
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.

1123
Арматура из стали (Фото: pixabay.com)

Характеристики и свойства

Физические 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.

Механические свойства:

  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.

1124
Забор из стали (Фото: pixabay.com)

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:

  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

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.

1125
Рельсы (Фото: pixabay.com)

Достоинства и недостатки

Положительные стороны:

  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.

Оценить
( 3 оценки, среднее 4.67 из 5 )
Поделиться
Металлой
Отправить комментарий

Adblock
detector