09Г2С твердость по бринеллю – Лист 09Г2С, круг ст.09Г2С, шестигранник сталь 09Г2С, поковка низколегированная 09Г2С

Сталь 09Г2С

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.

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.

Сталь 09Г2 разбивают на категории в зависимости от требований к испытаниям на ударный изгиб. Характеристикой является ударная вязкость KCU — способность материала к поглощению механической энергии в процессе деформации и разрушения под действием нагрузки.

Категория указывается вместе с маркой стали. Например, сталь с категорией 12 обозначается как 09Г2С-12. Категория 15 — 09Г2С-15. Разница между ними в температурах ударной вязкости.

Класс прочности 09Г2С описывается ГОСТ 19281-2014.

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.

Способы сварки:

• ручная дуговая (РДС)
• аргонно-дуговая (АДС) под флюсом и с газовой защитой
• электрошлаковая (ЭШС)

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

Модуль упругости стали

Упругость твердых тел — это способность принимать исходную форму после прекращения деформирующих воздействий. Например, брусок пластилина обладает нулевой пружинистостью, а резиновые изделия можно сжимать и растягивать. При различных применениях сил к предметам и материалам, они деформируются. В зависимости от физических свойств тела или вещества, различают два вида деформации:

• Упругая — последствия исчезают по окончании действия внешних сил;
• Пластическая — необратимое изменение формы.

Модуль упругости — название нескольких физических величин, характеризующих склонность твердого тела деформироваться упруго.

Впервые понятие было введено Томасом Юнгом. Ученый подвешивал грузы к металлическим стержням и наблюдал за их удлинением. У части образцов длина увеличилась в два раза, другие — были разорваны в ходе эксперимента.

Сегодня определение объединяет ряд свойств физических тел:

Модуль Юнга: Вычисляется по формуле E= σ/ε, где σ — напряжение, равное силе, деленной на площадь ее приложения, а ε — упругая деформация, эквивалентная отношению удлинения образца с начала деформации и сжатию после ее прекращения.

Модуль сдвига (G или μ): способность сопротивляться деформации при сохранении объема, когда направление нагрузок производится по касательной. Например, при ударе по шляпке гвоздя, если он был произведен не под прямым углом, изделие искривляется. В сопромате величину используют для вычисления сдвигов и кручения.

Модуль объемной упругости или объемного сжатия (К): изменения, вызванные действием всестороннего напряжения, например, гидростатического давления.

Коэффициент Пуансона (Ⅴ или μ): отношение поперечного сжатия к продольному удлинению, вычисляется для образцов материалов. У абсолютно хрупких веществ он равен нулю.

Константа Ламе: энергия, провоцирующая возвращение в исходную форму, вычисляется через построение скалярных комбинаций.

Модуль упругости стали соотносится с рядом других физических величин. Например, при проведении эксперимента на растяжение, важно учитывать предел прочности, превышение которого оборачивается разрушением детали.

• Соотношение жесткости и пластичности;
• Ударная вязкость;
• Предел текучести;
• Относительное сжатие и растяжение (продольное и поперечное);
• Пределы прочности при ударных, динамических и др. нагрузках.

Применение ряда подходов обусловлено требованиями к механическим свойствам материалов в разных отраслях промышленности, строительства, приборостроения.

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.

Теплофизические свойства стали в зависимости от температуры

Представлены следующие теплофизические свойства стали различных марок:

• плотность стали, кг/м3;
• удельная (массовая) теплоемкость стали, кДж/(кг·град);
• теплопроводность стали, Вт/(м·град);
• коэффициент теплового расширения стали, 1/град.

Как выглядит расшифровка

Знание маркировки дает возможность прямо понимать, что конкретно предлагается производителем, и какими особенностями обладает изделие. Маркировка 09г2с с технической точки означает следующее:

1. 09 — точная доля углерода в общем сплаве;
2. Г2 — наличие марганца и его колебание в общем объеме — 2%;
3. С — наличие кремния, доля которого не превышает 1%.

Однако не следует думать, что в состав стали входят только те элементы, которые обозначены в маркировке.

Помимо марганца и кремния, общий состав дополняется серой, азотом, никелем, медью и фосфором. Однако доля дополнительных компонентов редко превышает 1%, поэтому они не упоминаются в маркировке.

Также, расшифровка касается не только легирования, но и других критериев. Например, следует отнести сюда следующее:

• Структура и изменения после процесса закалки;
• Основное назначение;
• Метод изготовления;
• Хим. состав материала.

В результате на отечественном рынке встречаются аналоги по этим показателям. Часто можно услышать, что 09г2с — это и есть сталь 345. Однако второй показатель предназначен для строителей и означает не химический состав, а показатель текучести, который соответствует стандарту стали.

Модуль упругости разных марок стали

Наибольшей способностью противостоять деформации обладают рессорно-пружинистые стальные сплавы. Эти материалы характеризуются высоким пределом текучести. Величина показывает напряжение, при котором деформация растет без внешних воздействий, например при сгибании и скручивании.

Характеристики упругости стали зависят от легирующих элементов и строения кристаллической решетки. Углерод придает стальному сплаву твердость, однако в высоких концентрациях снижается пластичность и пружинистость. Основные легирующие добавки, повышающие упругие свойства: кремний, марганец, никель, вольфрам.

Нередко, нужных показателей можно достичь лишь с помощью специальных режимов термообработки. Таким образом все фрагменты детали будут иметь единые показатели текучести, а слабые участки будут исключены. В противном случае изделие может надломиться, лопнуть или растрескаться. Марки 60Г и 65Г обладают такими характеристиками, как сопротивление разрыву, вязкость, стойкость к износу, они применяются для изготовления промышленных пружин и музыкальных струн.

В металлургической промышленности создано несколько сотен марок стали с разными модулями упругости. В таблице приведены характеристики популярных сплавов.

Таблица модулей прочности марок стали

Модуль упругости для металлов и сплавов

Упругость сталей

Применение

Сталь 09г2с активно используется в судостроительной, транспортной, нефтяной и химической промышленных отраслях. На её основе выполняют сварные соединения сложной конфигурации и изготавливают крепежные детали. Примеры использования:

• Прокладка магистральных трубопроводов
• Возведение жилых и промышленных объектов
• Производство хозяйственной и бытовой техники

Среди других примеров использования такой стали – изготовление технической оснастки, котлов и судов и т.д. Стоит отметить, что широкий температурный диапазон этой стали позволяет использовать её там, где для других материалов есть риск деформации за продолжительный эксплуатационный срок, в частности, для производства тех же котлов, постоянно используемых при высоких температурах.

Целесообразность приобретения той или иной стали напрямую зависит от его качеств. С ними, как вы уже убедились с помощью этой статьи, все в порядке, поэтому лучше купить металл 09г2с, чем покупать его дешевые заменители.

Приобрести сталь данной марки можно оптом и в розницу. Итоговая стоимость в любом случае будет зависеть от объема закупаемой партии. Поэтому более детальные консультации по вопросам цены всегда лучше уточнять у менеджеров поставщика.

2007 — 2022 «Интехмет» Изготовление металлоизделий и металлоконструкций на заказ. Резка и рубка металла. Металлопрокат оптом и в розницу.

г. Москва, Улица Нижние поля дом 31, строение 1, офис 404.

Обращайтесь, с радостью поможем вам в течение 15 мин.

Предел прочности

Твердые тела способны выдерживать ограниченные нагрузки, превышение предела приводит к разрушению структуры металла, формированию заметных сколов или микротрещин. Возникновение дефектов сопряжено со снижением эксплуатационных свойств или полным разрушением. Прочность сплавов и готовых изделий проверяют на испытательных стендах. Стандартами предусмотрен ряд испытаний:

• Продолжительное применение деформирующего усилия;
• Кратковременные и длительные ударные воздействия;
• Растяжение и сжатие;
• Гидравлическое давление и др.

В сложных механизмах и системах выход из строя одного элемента автоматически становится причиной повышения нагрузок на другие. Как правило, разрушения начинаются на тех участках, где напряжения максимальны. Запас прочности служит гарантией безопасности оборудования во внештатных ситуациях и продлевает срок его службы.

Источник статьи: https://e-metall.ru/blog/uprugost-stali/