Сталь 09г2с

01.11.2021 82 Стали
Сталь 09г2с

Сталь 09г2с – это низколегированный конструкционный стальной сплав с 97-процентным содержанием железа (феррума) и минимальным количеством дополнительных примесей (меньше 3%). Обладает высокой механической прочностью, термостойкостью, хорошей свариваемостью (за счет низкого содержания углерода).

ГОСТы

Производство и качество марки 09г2с контролируется перечнем нормативной документации. Один из главных регламентирующих стандартов – ГОСТ 19281-2014. В нем описываются условия выпуска высокопрочных сплавов. Документ содержит информацию:

  • о классификации;
  • характеристиках базового исполнения;
  • хим. составе;
  • механических свойствах;
  • правилах контроля и приемки готовой продукции.

Также ГОСТ 19281-2014 представляет полный сортамент металлопроката в различном исполнении из представленной марки сплава. Изучить госстандарт в pdf-формате вы можете по ссылке.

ГОСТ 5520-2017 – еще один регламент, действие которого распространяется на 09г2с. Документ действующий, он заменил ГОСТ 5520-79. Описывает технические условия толстолистового проката, получаемого из легированных и нелегированных сплавов для дальнейшего производства металлоизделий, назначение которых заключается в работе под давлением.

В ГОСТе есть ссылки на иные сопутствующие нормативные документы. Они относятся к производству данного вида проката. В их число входит госстандарт:

  • 1497-84 – описывает рекомендуемые методы испытаний металлов на растяжение;
  • 7268-82 – определяет правила контроля готовых металлоизделий на изгиб, предельные параметры стали к механическому старению;
  • 9454-78 – устанавливает правила для испытаний металла на ударный изгиб при изменении температурного режима;
  • 9651-84 – описывает испытательный процесс металла на растяжение при повышенных температурах.

Полный перечень контролирующих регламентов есть в ГОСТе 5520-2017, который размещен здесь.

А вот на тонколистовой прокат, получаемый из сплавов повышенной прочности, распространяется документ 17066-94. Он описывает допустимые характеристики исполнения металлоизделий, которые устанавливаются по требованию потребителей, а также размеры. Установлены правила приемки и методы контроля.

Прокат, который производится для строительных сталеконструкций регулируется ГОСТом 27772-2015. Он распространяется:

  • на листы горячекатаного типа;
  • универсальный широкополосный металлопрокат;
  • профили гнутого вида;
  • фасонный прокат.

В документе представлена классификация металлопродукции, размерные показатели, определены тех. условия к основным характеристикам выпускаемого проката, химическому составу, физико-механическим свойствам. Обозначены предельно допустимые отклонения от заданных параметров. Изучить ГОСТ 27772-2015 можно по ссылке.

Учитывая то, что из стали 09г2с производятся различные виды трубопроката, есть документы, которые контролируют производство и этих металлоизделий из представленного сплава. Это госстандарт 10705-80 и 32678-2014.

В первом документе представлен сортамент электросварного стального трубопроката, определены нормы производства, способы контроля и приемки. Во втором регламенте описаны тех. требования к стальным сварным и бесшовным трубам общего назначения, получаемым методом холодной деформации.

Документ под номером 14249-89 описывает способы и параметры расчета прочности аппаратов и сосудов, изготавливаемых из качественных марок стали.

Есть и другие нормативные регламенты. Их действие определяется исходя из разновидности номенклатуры металлопродукции:

  • металлопрокат сортового и фасонного вида – госстандарт 2591-88, а также 8239-89 и 8240-97;
  • листовые толстостенные металлоизделия – ГОСТы 5520-79, 5521-93, 19903-74;
  • тонколистовой металлопрокат – документы 19903-74, 19904-90 (в госстандартах есть и иные нормативные ссылки)
  • поковки, кованные заготовочные металлоизделия, слябы (1133-71);
  • стальные полосы ( контролируются нормативами 103-2006 и 82-70).

Упоминается эта марка стали в документах, которые распространяются на определенные виды деталей, конструкционных элементов (об этом расскажем ниже).

Характеристики

Для возведения конструкций чаще всего используется сплав твердостью около 450-490 МПа. Он отличается увеличенным циклом естественного структурного разрушения, обладает предельной выносливостью перед воздействием внешних факторов и агрессивной среды.

Твердость стали определяется по Бринеллю. Позволяет узнать предел текучести, который распространяется на остаточную деформацию, а также временное расчетное сопротивление на разрыв.

Но важно понимать, что все эти показатели разнятся в зависимости от представленного сортамента (трубы, листы, сосуды и аппараты) и толщины самой стали в металлоизделии.

Свойства и физические параметры по ГОСТу 5520-79 можно изучить в таблице:

Толщина стальных листов в см

Сопротивление (МПа)

Предельная текучесть (МПа)

меньше 1

свыше 490

не менее 345

1-2

больше 470

от 325

2-3,2

около 460 и более

более 305

3,2-6

не менее 450

свыше 285

6-8

более 440

от 275

8-16

от 430

больше 265

Нормой же ударной вязкости считается показатель в 29 и выше Дж/см2 (при нулевом градусе по Цельсию), а при температурном режиме от +20 градусов – более 39 Дж/см2.

Свойства труб немного отличаются:

  • по ГОСТу 32678-2014 металлоизделия с термической обработкой имеют временное сопротивление к разрыву более 470 Мпа, предел текучести около 265 Мпа, но вот без обработки параметр сопротивления составляет свыше 315 МПа, а предельные показатели текучести не превышают 216 МПа.;
  • по ГОСТу 10705-80 трубы без температурного нагрева текучесть для остаточной деформации находится в пределах 323 и более МПа, с термической обработкой – от 343 МПа. И в первом, и во втором случае временное сопротивление составляет более 490 МПа. Ударная вязкость при снижении температуры до -20 градусов равна 39,2 Дж/см2, при повышении до +20 – от 78,4 Дж/см2. Отметим, что это распространяется только на термически обработанный трубопрокат.

Механические свойства по ГОСТу 14249-89 перечислены ниже:

Толщина стенки в см

Температура стенки в градусах по Цельсию

Показатели сопротивления на разрыв (МПа)

Предельные показатели текучести (МПа)

до 3,2

20

470

300

до 3,2

100

425

265,5

до 3,2

150

430

256,5

до 3,2

200

439

247,5

до 3,2

250

444

243

до 3,2

300

445

226,5

до 3,2

350

441

210

до 3,2

375

425

199,5

до 3,2

400

-

183

от 3,2

20

440

280

от 3,2

100

385

240

от 3,2

150

430

231

от 3,2

200

439

222

от 3,2

250

444

218

от 3,2

300

445

201

от 3,2

350

441

185

от 3,2

375

425

174

от 3,2

400

-

158

от 3,2

410

-

156

от 3,2

420

-

138

*Предельные показатели сопротивления и текучести в кгс/см2 можно узнать, умножив значение в МПа на 10, то есть при параметре сопротивления в 470 МПа число в кгс/см2 будет равно 4700 (остальное вычисляется по аналогии).

Заметим, что и при растяжении существуют допустимые параметры напряжения в определенных температурных условиях. При толщине стенки ДО 3,2 см они составляют (Мпа|кгс/см2):

  • 196|1960 (+20);
  • 177|1770 (+100);
  • 171|1710 (+150);
  • 165|1650 (+200);
  • 162|1620 (+250);
  • 151|1510 (+300);
  • 140|1400 (+350);
  • 133|1330 (+375);
  • 122|1220 (+400);
  • 104|1040 (+410);
  • 92|920 (+420);
  • 86|860 (+430);
  • 78|780 (+440);
  • 71|710 (+450);
  • 64|640 (+460);
  • 56|560 (+470);
  • 53|530 (+480).

А при толщине стенки ОТ 3,2 см (Мпа|кгс/см2):

  • 183|1830 (+20);
  • 160|1600 (+100);
  • 154|1540 (+150);
  • 148|1480 (+200);
  • 145|1450 (+250);
  • 134|1340 (+300);
  • 123|1230 (+350);
  • 116|1160 (+375);
  • 105|1050 (+400);
  • 104|1040 (+410);
  • 92|920 (+420);
  • 86|860 (+430);
  • 78|780 (+440);
  • 71|710 (+450);
  • 64|640 (+460);
  • 56|560 (+470);
  • 53|530 (+480).

Выделяют и предел прочности стального сплава. Он классифицируется исходя из полученных данных вязкости ударного значения, которая измеряется в Дж/см2.

Прокат сортового и фасонного типа может иметь следующий класс прочности:

Класс

Показатели толщины проката в см

При т-ре от -70 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от -40 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от -20 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от 0 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от +20 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

265

2-3,2

-

больше 29

-

-

-

265

3,2-10

-

от 29

-

-

от 59

295

2-3,2

-

не меньше 29

-

-

-

325

менее 0,5

от 34

больше 34

от 34

не меньше 34

от 64

325

0,5-1

более 34

свыше 39

от 34

более 34

свыше 64

325

1-2

от 29

больше 39

не меньше 34

не меньше 34

больше 59

345

менее 0,5

свыше 34

не меньше 39

от 40

от 40

от 64

345

0,5-1

от 29

более 39

от 40

от 40

свыше 64

А вот классификация и ударная вязкость листового металлопроката представлены в следующей таблице:

Класс

Показатели толщины проката в см

При т-ре от -70 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от -40 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от -20 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от 0 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

При т-ре от +20 градусов по Цельсию

(Дж/см2)

265

2-16

от 29

от 34

-

-

от 59

295

2-3,2

от 24

от 29

-

-

от 59

315

2-6

от 24

от 29

-

-

от 59

325

1-2

от 29

от 34

-

-

от 59

345

менее 0,5

от 29

от 39

-

-

от 64

345

0,5-1

от 34

от 39

-

-

от 64

375

1-3,2

от 29

от 39

-

-

-

Низколегированная сталь 09г2с характеризуется способностью сохранять изначальные свойства (даже при сильном давлении). Причем независимо от термического значения. Это может происходить в условиях от -70 до +425 градусов по Цельсию.

Модуль упругости сплава при определенной температуре составляет (МПа):

  • 1,99 (в пределах +20)
  • 1,91 (от +100)
  • 1,86 (от +150)
  • 1,81 (около +200)
  • 1,76 (в пределах +250)
  • 1,71 (от +300)
  • 1,64 (не менее +350 градусов)
  • 1,55 (от +400)
  • 1,4 (от +450).

Говоря о других показателях, выделим:

  • плотность стали – 7850 кг/м3;
  • коррозионная стойкость – 0,16-0,17 г/м2 в ч, в пределах 0,19 мм/год;
  • коэффициент Пуассона (поперечное сжатие относительно к растяжению продольного типа) – 0,3.

Коэффициент линейного расширения стали 09г2с, то есть физическая величина, которая определяет изменение размеров твердых тел в различных температурных условиях, составляет (значение коэффициента a×106, °С-1):

  • 13 (от +20 до +100);
  • 14 (от +20 до +200);
  • 15,3 (от +20 до +300);
  • 16,1 (от +20 до +400);
  • 16,2 (от +20 до +500).

Свариваемость стали отличная. Объясняется это низким содержанием углерода в составе. Она может осуществляться без предварительного нагрева, а также с нагревом металла до 100-200 градусов по Цельсию. Для сварки применяют АДС и РДС (обычно под газовой защитой, а также флюсом). Но важно заметить, что не свариваются те металлоизделия, которые прошли дополнительно обработку термохимического характера.

При сварке металлопродукция не перегревается. При таком воздействии она не закаливается. Это говорит о том, что показатели зернистости металла не увеличиваются. Сохраняются и параметры пластичности. Для сваривания элементов из 09г2с допускается использование электродов, которые рекомендованы к работе с металлом с низким содержанием легированных элементов и углерода. Это может быть марка Э50А или Э42А.

В промышленных условиях термообработка металла назначается согласно утвержденным нормативным критическим точкам (максимальным параметрам, при которых происходит изменение структуры и фазового состояния как при нагреве, так и во время охлаждения металла).

При термическом воздействии учитываются следующие критические точки (согласно установленной температуре):

  • Ас1 (около +725);
  • Ас3 (от +860);
  • Аr3 (не менее +780);
  • Аr1 (от +625 градусов).

Нормализация и закалка стали допустима при ее нагреве в высокотемпературном режиме. Минимальное значение – от 930, маки смольное – до 950.

Расшифровка маркировки, химический состав

Расшифровка этой марки сплава довольно проста. По сути, она обозначает состав стали. Понять это помогут буквенно-цифровые значения в маркировочном коде.

Расшифровка стали 09г2с следующая:

  • первое число всегда указывает на общий объем углерода в составе металла. Это означает, что в этом сплаве его не более 0,09%;
  • буква, идущая за девяткой, указывает на наличие марганца в составе (в химической профессиональной металлургической таблице Mn обозначается литерой «Г»);
  • следующая цифра, то есть «2», показывает, какой процент марганца имеется в составе. В этом сплаве его около 2%;
  • «С» – это также химический элемент. А если говорить более точно, то кремний. Но так как цифрового значения после этой литеры нет, то это означает, что количество этого элемента меньше 1%.

Полный химический состав стали:

C до 0,12
Si 0,5 - 0,8
Mn 1,3 - 1,7
Ni до 0,3
S до 0,04
P до 0,035
Cr до 0,3
N до 0,008
Cu до 0,3
As до 0,08
Fe ~95-96

Но что означает «14» в маркировке 09Г2С-14?

Здесь все достаточно просто:

  • после марки стали через тире указывается категория представленного металлоизделия;
  • определенная категория будет указывать, на какие конкретно нормируемые характеристики были проведены испытания (это регулируется ГОСТом 19281-89).

Цифра «14» говорит о том, что металлопродукция испытывалась на ударную вязкость после механического старения, причем температурный показатель был опущен до -60 градусов.

Изучить подробную информацию можно в таблице:

Нормируемый метод испытания

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Ударная вязкость при +20 C

+

               

+

         

Ударная вязкость после механического старения

 

+

             

+

+

+

+

+

+

Ударная вязкость КСU при - 20 С

   

+

             

+

       

- 40 С

     

+

             

+

     

- 50 С

       

+

             

+

   

- 60 С

         

+

             

+

 

- 70 С

           

+

             

+

Ударная вязкость КСV при 0 С

             

+

             

- 20 С

               

+

           

Аналоги

Если говорить про сплав, который максимально схож со сталью 092гс, то самый распространенный аналог это:

  • 10г2с,
  • 09г2,
  • 09г2т,
  • 09г2дт.

Чтобы понять, как отличить сплавы, следует провести простое сравнение характеристик. В первом случае отличие заключается в процентном количестве углерода. Разница же между остальными марками – в наличии иных химических элементов (кроме марганца). Например, в 09г2т имеется меньше 1% титана.

А вот аналог AISI:

  • A 516-55;
  • A 516-60;
  • A 516-65;
  • A 561 Gr70.

Сплавы С345 и С355 также могут стать заменой представленной стали. «С» – металл подойдет для выпуска строительной продукции. Цифра же указывает на предел текучести.

Но чем отличается представленный вариант от 09г2с?

Практически ничем. Выпуск этих сплавов контролируется ГОСТом 27772-2015. К тому же разнятся и процентные показатели химических элементов (они чуть выше, чем у 09г2с).

Хоть по своему составу с этой сталью схожа и марка 17г1с, все же в нашем случае речь идет о практически универсальном применении материала. А вот 17г1с больше подходит для производства спиралешовных, прямошовных и бесшовных труб. Поэтому это не совсем аналог. Рассматривая эти два варианта с позиции «что лучше» для выпуска трубопроката, то все же второй вид стали справится с этим идеально.

То, что ст3 также может заменить 09г2с, – ошибочное мнение. Содержание углерода в этом сплаве в 10 раз больше, чем в низколегированной марке. Это углеродистая категория стали, поэтому она просто не поддается к сравнению.

Сталь ст20 похожа по химическому составу с нашим образцом. И все же низкие показатели рабочей температуры не позволяют использовать этот сплав в тех же сферах, что и 09г2с.

Другие аналоги:

Румыния (STAS) 9SiMn16
Венгрия (MSZ) VH6
Болграия (BDS) 09G2S
Китай (GB) 12mn
Германия (DIN) 13Mn6, 9MnSi5
Япония (JIS) SB49

Что производят

Популярная металлопродукция из этой марки стали – листовой прокат. Еще из нее изготавливается:

  • труба стальная электросварная (ГОСТ 10704-91);
  • труба бесшовная горячедеформированная (8732-78);
  • труба профильная (ГОСТ 32931-2015 и 8639-82);
  • швеллер гнутый, включая и швеллер низколегированный. Сортамент равнополочных металлоизделий описан в документе 8278-83, неравнополочных – в ГОСТе 8281-80. Технические условия прописаны в регламентах 11474-76 и 27772-2015. На горячекатаные металлоизделия распространяется госстандарт 8240-97;
  • сварочная проволока – ГОСТ 2246-70;
  • уголок равнополочный низколегированный и неравнополочный. Производство контролируется документом 19281-2014, а также 8509-93 и 8510-86;
  • балка, в том числе и балка двутавровая низколегированная (стандарты 26020-83, 19425-74, 8239-89, 535-2005);
  • затвор дисковый поворотный (ГОСТ Р 53673-2009 и 13547-2015).

Выпускаются и другие металлоизделия спецназначения. В их число входят:

  • отводы,
  • фланцы,
  • электроды для сварки,
  • болты,
  • переходы эксцентрические,
  • гайки,
  • круги,
  • квадраты,
  • заглушки.

Подходит 09г2с и для производства деталей, устанавливаемых в котельное оборудование. Это котловая сталь, которая отличается повышенной прочностью, термостойкостью и незначительным износом.

Достоинства и недостатки стали 09г2с

Из преимуществ выделим:

  • хорошие механические характеристики;
  • большой диапазон рабочей температуры;
  • свариваемость;
  • показатели закалки;
  • сохранение параметров зернистости и пластичности при сваре.

Выпускается оцинкованная металлопродукция и металлоизделия без дополнительной обработки. Достоинства – сталь может использоваться как котловая.

Но есть ли недостатки? Этот материал обладает одними из лучших характеристик (химических, механических, физических) на всем рынке. Дополнительная ценность – этот сплав имеет спрос и в сфере металлолома.

Стоимость зависит от конкретного вида металлопродукции. Можно посмотреть цены за тонну на сайте. Если ориентироваться листового проката, то они составляют от 88 тыс. руб. до 106 тыс. руб. (одна тонна). На платформе также есть информация по квадрату, кругу и другим металлоизделиям.

Популярные статьи
Особенности выбора арматуры
10525

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

Какой профнастил выбрать для дома
2922

Профнастил — популярный строительный материал. Его используют для забора, покрытия кровли и облицовки фасада, строительства цехов и складов.

Забор из профнастила: особенности монтажа
2130

Защитить свою территорию, спрятаться от посторонних глаз, оградиться от уличного шума и проникновения на участок животных — все эти задачи решает забор.

Исчерпывающая информация о металлочерепице
1669

При выборе кровельного материала мы часто задаемся вопросами: что выбрать? Какой материал будет объединять в себе 3 качества: надежность, экономичность и эстетичность?

ТОП-30 арматурных заводов России
1202

На территории нашей страны десятки предприятий специализируются на выпуске стальной продукции. Представим список лучших арматурных заводов России.

Причины снижения цен на металлопрокат в 2020–2021 гг. и прогнозы на начало 2022 года
1015

Скачок цен на стальную арматуру и последующее снижение стоимости объяснили аналитики. Мы наглядно показываем на графиках и диаграммах динамику стоимости сортового проката и даем прогнозы на конец текущего и весну 2022 года.

Главные составляющие долговечной кровли
671

Соблюдение двух главных условий — использование металлочерепицы высокого качества и привлечение к монтажу профильных специалистов являются надежной гарантией долговечности кровли.

Особенности и различия арматуры А400, А500, А500с, А3 и А500сп
646

В строительстве арматурой принято называть комплект элементов в виде металлических стержней, обеспечивающих функционирование и усиление конструкций.

Как вязать арматуру
630

Вязка арматуры – главный этап при возведении металлического каркаса для дальнейшей его заливки бетонной смесью. Без этого шага немыслимо строительство фундамента, несущих стен, перегородок.

Особенности монтажа ворот из профлиста
609

Достоинства профнастила все давно знают и не раз о них говорилось. Это долговечный, эстетичный, неприхотливый материал, который к тому же еще и недорогой.

Внешняя отделка дома в зимний период
578

Традиционно принято считать, что зимний период в России не подходит для проведения строительных и отделочных работ.

Инструменты для резки металлочерепицы
578

При монтаже металлочерепицы у строителя-новичка обязательно возникнет вопрос «чем резать».

Стоит ли использовать композитную арматуру вместо стальной?
569

Композитная арматура — это неметаллические прутки, изготовленные из волокон — стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных.

Как упаковать металлочерепицу для транспортировки?
563

Для успешной транспортировки и хранения металлочерепицы необходимо правильно упаковать изделия.

Обзор профилей для вентилируемого фасада
548

Из специальных металлических профилей монтируют каркас для навесного вентилируемого фасада (НФС).

Арматура для столбчатого фундамента
534

Надежность, прочность и долговечность основания зависит от корректно осуществленного армирования. Расскажем подробно про особенности и правила выбора арматуры для столбчатого фундамента.

Чем вязать арматуру?
521

Вязка арматуры — процесс, который придет конструкции прочность и долговечность, поэтому к нему стоит отнестись со всем вниманием.

Металлочерепица или шифер? Критерии выбора
518

Выбирая между шифером и металлочерепицей, следует отдавать предпочтение долговечности, простоте монтажа и эстетичности материала. По этим показателям металлочерепица превосходит волновой шифер

Какие бывают виды профнастила для крыши?
516

Если вам нужен недорогой, но качественный кровельный материал с отличными эксплуатационными показателями — купите профилированный лист.

Выбор арматуры для фундамента бани
508

Многие владельцы загородных участков решают возвести на своей территории небольшую баню, где можно было бы хорошо отдохнуть телом и душой. Особое внимание при строительстве следует уделять обустройству надёжного фундамента.

Вам будет интересно

ТОП-50 металлобаз России
36

Во всех городах России есть металлобазы. Но не все они имеют высокие показатели продаж и большие объемы поставок. На основании этих критериев мы составили список лучших пятидесяти торгово-складских баз в нашей стране.

Трубные заводы России ТОП-50
215

Трубные заводы России ТОП-50: описание производственных предприятий-лидеров на рынке металлопроката.

Труба профильная
83

Труба профильная выпускается с овальным, квадратным и прямоугольным сечением. Производство контролируется целым перечнем ГОСТов. Перечислим их все.

Профнастил ГОСТ
96

Профнастил изготавливается по ГОСТу, в котором прописаны требования к марке стали, толщине листа, высоте и ширине гофры. Существуют также госстандарты, контролирующие качество защитных покрытий настила.

Швеллер ГОСТ
207

Швеллер, независимо от вида, изготавливается по ГОСТу. В контролирующих документах указывается сортамент, марки стали и допустимые отклонения от норм.

Самый большой и самый маленький диаметр арматуры
116

Самый большой и самый маленький диаметр арматуры прописан в государственных стандартах. Эта информация поможет подобрать оптимальный вариант стальных стержней для решения определенных задач.

Что принимают и что не принимают в металлолом полный список
134

Природные запасы не бесконечны, они истощаются, а добывать и обрабатывать их затратное и трудоемкое дело.

Топ 3 профнастила: стеновой С8, кровельный Н60, универсальный НС35
116

Профнастил – это облицовочный строительный материал, представляющий собой гофрированный лист из стали с защитным антикоррозионным покрытием. Бывает универсальным, кровельным, несущим и стеновым.