Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная низколегированная 09Г2СД

Сталь конструкционная низколегированная марки 09Г2СД: описание, свойства и применение

Сталь 09Г2СД – это конструкционная низколегированная сталь, широко применяемая в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким прочностным характеристикам, хорошей свариваемости и устойчивости к низким температурам. Этот материал идеально подходит для изготовления ответственных металлоконструкций, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, а также в холодных климатических зонах.

 

Общие свойства и характеристики

Сталь 09Г2СД обладает оптимальным сочетанием прочности, пластичности и свариваемости. Низкое содержание углерода обеспечивает хорошую свариваемость без предварительного подогрева и последующей термообработки. Легирующие элементы, такие как марганец, кремний и ванадий, повышают прочность, твердость и устойчивость к хрупкому разрушению.

Основные преимущества стали 09Г2СД:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность и долговечность конструкций.
• Хорошая свариваемость: Позволяет создавать сложные конструкции с применением различных методов сварки.
• Устойчивость к низким температурам: Гарантирует работоспособность конструкций в условиях холодного климата.
• Оптимальное соотношение цены и качества: Делает сталь 09Г2СД экономически выгодным решением для широкого спектра задач.
• Универсальность: Подходит для изготовления различных видов металлопроката и деталей.

 

Химический состав стали 09Г2СД

Химический состав стали 09Г2СД строго регламентируется ГОСТ 19281-2014 и другими нормативными документами. Точное соответствие химическому составу гарантирует необходимые механические и технологические свойства стали.

Таблица химического состава стали 09Г2СД (ГОСТ 19281-2014), %:

Элемент	Min	Max
Углерод (C)	-	0.12
Кремний (Si)	0.50	0.80
Марганец (Mn)	1.30	1.70
Ванадий (V)	0.05	0.12
Сера (S)	-	0.035
Фосфор (P)	-	0.030
Хром (Cr)	-	0.30
Никель (Ni)	-	0.30
Медь (Cu)	-	0.30
Алюминий (Al)	-	0.05
Азот (N)	-	0.012
Титан (Ti)	-	0.03
Мышьяк (As)	-	0.08
Железо (Fe)	Остальное

Расшифровка обозначения марки стали 09Г2СД:

• 09: Содержание углерода примерно 0.09%
• Г2: Содержание марганца около 2%
• С: Содержание кремния (Si)
• Д: Содержание ванадия (V)

 

Механические свойства стали 09Г2СД

Механические свойства стали 09Г2СД определяют её способность выдерживать различные нагрузки и деформации. Эти характеристики зависят от способа обработки, толщины проката и других факторов, но в целом соответствуют требованиям ГОСТ 19281-2014.

Основные механические свойства стали 09Г2СД (ГОСТ 19281-2014):

Характеристика	Значение (для толщины до 20 мм)	Единица измерения
Предел текучести (σт)	≥ 345	МПа
Временное сопротивление разрыву (σв)	490 - 630	МПа
Относительное удлинение (δ5)	≥ 21	%
Ударная вязкость KCU при 20°C	≥ 39	Дж/см2
Ударная вязкость KCU при -40°C	≥ 29	Дж/см2
Ударная вязкость KCU при -70°C	Устанавливается по требованию заказчика	Дж/см2

Расшифровка обозначений:

• σт (Предел текучести): Напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться.
• σв (Временное сопротивление разрыву): Напряжение, при котором материал разрушается при растяжении.
• δ5 (Относительное удлинение): Процентное увеличение длины образца после разрыва.
• KCU (Ударная вязкость): Способность материала сопротивляться ударным нагрузкам. Определяется как работа, затраченная на разрушение образца с надрезом, отнесенная к площади поперечного сечения в месте надреза.

 

Физические свойства стали 09Г2СД

Физические свойства стали 09Г2СД определяют её поведение в различных условиях эксплуатации. Знание этих свойств необходимо для правильного выбора материала и расчета конструкций.

Основные физические свойства стали 09Г2СД:

Характеристика	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м3
Модуль упругости	2.06 x 10^5	МПа
Коэффициент линейного расширения (20-100°C)	11.8 x 10^-6	1/°C
Теплопроводность	44-50	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость	480	Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление	0.24 x 10^-6	Ом·м

 

Сферы применения стали 09Г2СД

Благодаря своим характеристикам, сталь 09Г2СД находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Строительство: Изготовление несущих металлоконструкций, мостов, ферм, опор, каркасов зданий и сооружений.
• Машиностроение: Производство деталей и узлов для тяжелой техники, сельскохозяйственных машин, вагонов, контейнеров.
• Нефтегазовая промышленность: Строительство трубопроводов, резервуаров, платформ, оборудования для добычи и переработки нефти и газа. Устойчивость к низким температурам делает эту сталь незаменимой в условиях Крайнего Севера.
• Судостроение: Изготовление корпусных конструкций судов и морских сооружений.
• Мостостроение: Сталь используется в строительстве мостовых сооружений, где требуется высокая прочность и надежность.
• Производство котельного оборудования: Для изготовления различных элементов котельных установок.
• Производство сварных труб: Для производства магистральных и промысловых трубопроводов.
• Производство металлоконструкций: Различного назначения, в том числе для эксплуатации в северных регионах.

 

Виды металлопроката из стали 09Г2СД

Сталь 09Г2СД поставляется в различных видах металлопроката, что позволяет использовать её для широкого спектра задач:

• Листовой прокат: Горячекатаный и холоднокатаный лист, используемый для изготовления корпусов, обшивок, емкостей и других конструкций.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, уголок, швеллер, двутавр – для изготовления деталей, каркасов, опор и других элементов конструкций.
• Трубы: Сварные и бесшовные трубы, применяемые для строительства трубопроводов, транспортировки жидкостей и газов.
• Фасонный прокат: Специальные профили, используемые в строительстве и машиностроении.
• Поковки и штамповки: Для изготовления деталей сложной формы, требующих высокой прочности.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 09Г2СД и металлопрокат из неё

Сталь 09Г2СД и металлопрокат из неё производятся в соответствии с требованиями следующих ГОСТов:

• ГОСТ 19281-2014: Прокат толстый и универсальный из сталей повышенной прочности. Общие технические условия. (Основной ГОСТ, определяющий требования к стали 09Г2СД)
• ГОСТ 19282-73: Плиты стальные широкополосные универсальные. Марки. (Устаревший, но может встречаться в документации).
• ГОСТ 27772-2015: Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия. (Определяет требования к прокату для строительных конструкций, включая сталь 09Г2СД).
• ГОСТ 82-70: Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Сортамент. (Для листового проката).
• ГОСТ 57837-2017: Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия. (Для двутавровых балок из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 8240-97: Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент. (Для швеллеров из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 8509-93: Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент. (Для угольников из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 8510-86: Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент. (Для угольников из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 10705-80: Трубы стальные электросварные. Технические условия. (Для электросварных труб из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 10704-91: Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент. (Для электросварных труб из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 8732-78: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент. (Для бесшовных труб из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 8731-74: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия. (Для бесшовных труб из стали 09Г2СД).
• ГОСТ 30245-2003: Сваи стальные винтовые. Технические условия. (При производстве свай).
• ГОСТ Р 55374-2012: Конструкции стальные строительные. Общие технические условия.

Этот список не является исчерпывающим, и в зависимости от конкретного применения могут использоваться и другие ГОСТы и нормативные документы. Важно всегда ссылаться на актуальную редакцию ГОСТа.

 

Операции в цехах, производящих продукцию из стали 09Г2СД

Сталь 09Г2СД широко используется в различных производственных цехах, где применяются разнообразные технологические процессы:

1. Металлургические цеха:
   • Подготовка сырья: Очистка, сортировка и подготовка металлолома и других компонентов для выплавки стали.
   • Выплавка стали: Процесс выплавки стали в электропечах или конвертерах с добавлением легирующих элементов для достижения требуемого химического состава.
   • Разливка стали: Разливка жидкой стали в слитки или заготовки на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
   • Термическая обработка: Отжиг, нормализация или закалка с отпуском для улучшения механических свойств стали.
2. Прокатные цеха:
   • Нагрев заготовок: Нагрев слитков или заготовок до температуры прокатки в нагревательных печах.
   • Прокатка: Процесс деформации нагретых заготовок на прокатных станах для получения листового, сортового или фасонного проката.
   • Калибровка: Доводка размеров и формы проката до требуемых значений.
   • Резка: Разрезание проката на мерные длины.
   • Контроль качества: Проверка соответствия проката требованиям ГОСТов по геометрическим размерам, механическим свойствам и химическому составу.
3. Трубные цеха:
   • Подготовка полосы: Резка листового проката на полосы для производства сварных труб.
   • Формовка труб: Формовка полосы в трубную заготовку.
   • Сварка труб: Сварка продольного шва трубы.
   • Калибровка труб: Доводка размеров и формы трубы.
   • Контроль качества сварного шва: Неразрушающий контроль сварного шва (ультразвуковой, рентгеновский).
   • Испытания труб: Гидравлические испытания на прочность и герметичность.
4. Цеха металлоконструкций:
   • Резка металла: Резка листового и сортового проката на заготовки требуемых размеров. Используются различные методы резки: газокислородная, плазменная, лазерная, механическая.
   • Гибка металла: Гибка листового и сортового проката для придания требуемой формы.
   • Сварка металлоконструкций: Сварка отдельных элементов в единую конструкцию. Используются различные методы сварки: ручная дуговая, полуавтоматическая, автоматическая под флюсом.
   • Механическая обработка: Сверление отверстий, фрезерование, токарная обработка для подготовки деталей к сборке.
   • Очистка поверхности: Удаление окалины, ржавчины и других загрязнений с поверхности металлоконструкций.
   • Грунтовка и покраска: Нанесение защитных покрытий для предотвращения коррозии.
   • Сборка металлоконструкций: Соединение отдельных элементов в готовую конструкцию.
5. Машиностроительные цеха:
   • Обработка заготовок: Токарная, фрезерная, шлифовальная обработка заготовок из стали 09Г2СД для получения деталей требуемой формы и размеров.
   • Термическая обработка: Улучшение механических свойств деталей путем закалки, отпуска, цементации и других видов термической обработки.
   • Сборка узлов и агрегатов: Соединение отдельных деталей в узлы и агрегаты.
   • Испытания: Проведение испытаний узлов и агрегатов на соответствие требованиям конструкторской документации.

В каждом из этих цехов сталь 09Г2СД подвергается различным видам обработки, направленным на получение готовой продукции с заданными свойствами и характеристиками. Выбор конкретных технологических операций зависит от требований к конечному продукту и используемого оборудования.