Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная низколегированная 10Г2С1Д

Сталь конструкционная низколегированная марки 10Г2С1Д: описание, свойства и применение

Сталь 10Г2С1Д – это конструкционная низколегированная сталь, широко применяемая в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким прочностным характеристикам, хорошей свариваемости и устойчивости к низким температурам. Эта марка стали разработана для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, а также при пониженных температурах.

Расшифровка обозначения:

• 10 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента, то есть примерно 0,10% углерода.
• Г2 – указывает на содержание марганца (Mn) около 2%. Буква "Г" обозначает марганец, цифра "2" – примерное процентное содержание.
• С1 – указывает на содержание кремния (Si) около 1%. Буква "С" обозначает кремний, цифра "1" – примерное процентное содержание.
• Д – указывает на содержание меди (Cu). Буква "Д" обозначает медь, содержание меди в стали данной марки не регламентируется, но её присутствие способствует повышению коррозионной стойкости.

 

Свойства стали 10Г2С1Д:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность конструкций при значительных нагрузках.
• Хорошая свариваемость: Позволяет создавать сложные конструкции методом сварки без потери прочности в зоне сварного шва.
• Устойчивость к низким температурам: Дает возможность использовать сталь в конструкциях, эксплуатируемых в условиях холодного климата.
• Стойкость к атмосферной коррозии: Благодаря наличию меди в составе, сталь обладает повышенной устойчивостью к коррозионному воздействию окружающей среды.
• Хорошая обрабатываемость: Сталь хорошо поддается механической обработке, что упрощает изготовление деталей и конструкций.

 

Химический состав (ГОСТ 19281-2014):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.07 - 0.14
Марганец (Mn)	1.70 - 2.00
Кремний (Si)	0.80 - 1.20
Хром (Cr)	до 0.30
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Ванадий (V)	до 0.15
Титан (Ti)	до 0.02
Алюминий (Al)	до 0.05
Сера (S)	до 0.035
Фосфор (P)	до 0.030

Примечание: допускаются отклонения по химическому составу в соответствии с ГОСТ 19281-2014.

 

Механические свойства (ГОСТ 19281-2014):

Механические свойства стали 10Г2С1Д зависят от толщины проката и способа его обработки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться.

Характеристика	Значение
Предел текучести (σт), МПа	≥ 345 (для толщины до 20 мм), ≥ 325 (для толщины свыше 20 мм)
Предел прочности (σв), МПа	490 - 630
Относительное удлинение (δ5), %	≥ 21 (для толщины до 20 мм), ≥ 19 (для толщины свыше 20 мм)
Ударная вязкость (KCV), Дж/см2	≥ 294 (при температуре -40°C)
Относительное сужение (ψ), %	≥ 45

 

Физические свойства:

Свойство	Значение
Плотность, кг/м³	7850
Модуль упругости, ГПа	206
Коэффициент линейного расширения, 1/°C	11.8 x 10⁻⁶ (при 20-100°C)
Теплопроводность, Вт/(м·°C)	44 (при 20°C)
Удельная теплоемкость, Дж/(кг·°C)	480 (при 20°C)
Электрическое сопротивление, мкОм·м	0.24 (при 20°C)

 

Сферы применения стали 10Г2С1Д:

Благодаря своим свойствам, сталь 10Г2С1Д находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Строительство: Изготовление сварных металлоконструкций, несущих элементов зданий и сооружений, мостов, эстакад.
• Машиностроение: Производство деталей и узлов для машин и механизмов, работающих в условиях высоких нагрузок и низких температур.
• Судостроение: Изготовление корпусов судов, судовых конструкций и оборудования.
• Нефтегазовая промышленность: Производство труб, резервуаров, емкостей и других конструкций для транспортировки и хранения нефти и газа.
• Химическая промышленность: Изготовление оборудования и аппаратов, работающих в условиях агрессивных сред.
• Сельскохозяйственное машиностроение: Производство деталей и узлов для сельскохозяйственной техники.
• Транспортное машиностроение: Изготовление вагонов, цистерн и других элементов транспортной инфраструктуры.
• Производство металлоконструкций различного назначения: Опоры ЛЭП, мачты связи, рекламные конструкции.
• Производство котельного оборудования: Элементы котлов, работающих под давлением.

 

Виды металлопроката из стали 10Г2С1Д:

Сталь 10Г2С1Д поставляется в виде различных видов металлопроката:

• Листовой прокат: Листы, полосы, рулоны.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник, полоса.
• Фасонный прокат: Уголок, швеллер, двутавр.
• Трубы: Бесшовные и сварные трубы различного диаметра и толщины стенки.
• Профили гнутые: Уголки, швеллеры, зетовые профили.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 10Г2С1Д и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 19281-2014: Прокат толстый и широкополосный из конструкционной низколегированной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 19903-2015: Прокат листовой горячекатаный. Сортамент.
• ГОСТ 19904-90: Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент.
• ГОСТ 2590-2006: Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.
• ГОСТ 8240-97: Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент.
• ГОСТ 8239-89: Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент.
• ГОСТ 8509-93: Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент.
• ГОСТ 8510-86: Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент.
• ГОСТ 30245-2003: Профили стальные гнутые замкнутые сварные для строительства. Технические условия.
• ГОСТ 10704-91: Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
• ГОСТ 10705-80: Трубы стальные электросварные. Технические условия.
• ГОСТ 8732-78: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент.
• ГОСТ 8731-74: Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия.
• СТО 79814898-109-2020: Трубы стальные бесшовные и сварные для трубопроводов, работающих под давлением. Технические условия.

Примечание: Перечень ГОСТов не является исчерпывающим и может быть дополнен в зависимости от конкретного вида металлопроката и области его применения.

 

Операции в цехах с использованием стали 10Г2С1Д:

В производственных цехах сталь 10Г2С1Д используется в различных операциях:

• Металлургическое производство:
  • Плавка стали: Сталь 10Г2С1Д выплавляется в электропечах или конвертерах с последующим легированием.
  • Разливка стали: Расплавленная сталь разливается в слитки или заготовки для дальнейшей переработки.
  • Прокатка: Заготовки подвергаются горячей прокатке на прокатных станах для получения листового, сортового или фасонного проката.
• Заготовительное производство:
  • Резка металла: Листовой и сортовой прокат разрезается на заготовки требуемых размеров с использованием газовой, плазменной или механической резки.
  • Гибка металла: Заготовкам придается необходимая форма с помощью гибочных прессов или вальцев.
  • Правка металла: Устранение деформаций и неровностей заготовок.
• Сварочное производство:
  • Сварка металлоконструкций: Соединение отдельных элементов конструкций в единое целое с использованием различных методов сварки (ручная дуговая, полуавтоматическая, автоматическая).
  • Контроль качества сварных соединений: Проверка сварных швов на наличие дефектов с использованием визуального контроля, ультразвуковой дефектоскопии, рентгенографии и других методов.
• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Обработка деталей на токарных станках для получения требуемых размеров и формы.
  • Фрезерная обработка: Обработка деталей на фрезерных станках для получения плоскостей, пазов, канавок и других сложных элементов.
  • Сверление: Создание отверстий в деталях.
  • Шлифовка: Финишная обработка деталей для достижения высокой точности и гладкости поверхности.
• Термическая обработка:
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений в металле и улучшение его обрабатываемости.
  • Нормализация: Улучшение структуры металла и повышение его прочности.
  • Закалка: Повышение твердости и износостойкости металла.
  • Отпуск: Снижение хрупкости закаленного металла и повышение его пластичности.
• Производство труб:
  • Формовка труб: Изготовление труб из листового проката методом гибки или сварки.
  • Сварка труб: Соединение кромок труб при производстве сварных труб.
  • Калибровка труб: Придание трубам точных размеров и формы.
  • Испытания труб: Проверка труб на прочность, герметичность и другие параметры.
• Контроль качества:
  • Входной контроль: Проверка качества поступающего металлопроката на соответствие требованиям стандартов и технических условий.
  • Операционный контроль: Контроль качества деталей и конструкций на различных этапах производства.
  • Выходной контроль: Проверка готовой продукции на соответствие требованиям заказчика.

Сталь 10Г2С1Д является востребованным материалом в различных отраслях промышленности, обеспечивая надежность и долговечность конструкций, работающих в сложных условиях эксплуатации.