Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная низколегированная 12ГС

Сталь конструкционная низколегированная марки 12ГС: описание, свойства и применение

Сталь 12ГС – это конструкционная низколегированная кремнемарганцовая сталь, широко применяемая в различных отраслях промышленности благодаря своим хорошим прочностным характеристикам, свариваемости и относительно невысокой стоимости. Она относится к категории сталей, предназначенных для изготовления сварных конструкций, работающих при статических и динамических нагрузках, а также при пониженных температурах.

 

Основные характеристики и свойства стали 12ГС:

• Свариваемость: Отличная свариваемость без ограничений, что позволяет создавать сложные и габаритные конструкции.
• Прочность: Обеспечивает достаточную прочность для работы в условиях средних и высоких нагрузок.
• Хладостойкость: Сталь сохраняет свои механические свойства при низких температурах, что делает ее пригодной для эксплуатации в холодных климатических зонах.
• Устойчивость к отпускной хрупкости: Не склонна к охрупчиванию при отпуске после сварки, что повышает надежность сварных соединений.
• Обрабатываемость: Хорошо обрабатывается резанием и давлением.
• Коррозионная стойкость: Не обладает высокой коррозионной стойкостью и требует защиты от коррозии в агрессивных средах.

 

Химический состав стали 12ГС (ГОСТ 19281-2014):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.09 - 0.15
Кремний (Si)	0.50 - 0.80
Марганец (Mn)	0.80 - 1.20
Хром (Cr)	≤ 0.30
Никель (Ni)	≤ 0.30
Медь (Cu)	≤ 0.30
Мышьяк (As)	≤ 0.08
Фосфор (P)	≤ 0.035
Сера (S)	≤ 0.040
Алюминий (Al)	≤ 0.050
Титан (Ti)	≤ 0.03

Расшифровка обозначения стали 12ГС:

• 12: Означает среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.12%).
• Г: Указывает на наличие марганца (Mn) в качестве легирующего элемента.
• С: Указывает на наличие кремния (Si) в качестве легирующего элемента.

Буквы, следующие за цифрами, обозначают наличие легирующих элементов в стали, а цифры после букв – их примерное процентное содержание. Если цифра после буквы отсутствует, это означает, что содержание элемента находится в пределах 1-1.5%.

 

Механические свойства стали 12ГС (ГОСТ 19281-2014):

Механические свойства стали 12ГС зависят от способа обработки, толщины проката и других факторов. Приведенные ниже значения являются ориентировочными.

Характеристика	Значение	Единица измерения
Предел текучести (σт)	≥ 265	МПа
Временное сопротивление (σв)	420 - 520	МПа
Относительное удлинение (δ5)	≥ 21	%
Ударная вязкость (KCU)	≥ 294 (при 20°C)	кДж/м²
Ударная вязкость (KCU)	≥ 29 (при -40°C)	Дж/см2

 

Физические свойства стали 12ГС:

Характеристика	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м³
Модуль упругости первого рода (E)	2.06 x 10⁵	МПа
Коэффициент линейного теплового расширения (α)	11.7 x 10⁻⁶	1/°C
Теплопроводность (λ)	46	Вт/(м·°С)
Удельная теплоемкость (c)	480	Дж/(кг·°С)
Электрическое сопротивление (ρ)	0.18 x 10⁻⁶	Ом·м

 

Области применения стали 12ГС:

Сталь 12ГС широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим оптимальным характеристикам. Основные области применения:

• Строительство: Изготовление сварных строительных конструкций, мостов, эстакад, опор линий электропередач.
• Машиностроение: Производство элементов корпусов, рам, балок, кронштейнов и других деталей, требующих высокой прочности и свариваемости.
• Судостроение: Изготовление корпусных конструкций судов, работающих в условиях умеренного климата.
• Вагоностроение: Производство элементов вагонного кузова, рам и других несущих конструкций.
• Производство труб: Изготовление прямошовных и спиральношовных труб для магистральных трубопроводов, нефтепроводов и газопроводов, работающих под низким давлением.
• Емкости и резервуары: Изготовление емкостей и резервуаров для хранения различных жидкостей и газов.
• Сельскохозяйственное машиностроение: Производство деталей сельскохозяйственной техники, работающих в условиях повышенных нагрузок.
• Горнорудное оборудование: Изготовление элементов горнорудного оборудования, требующих высокой прочности и износостойкости.

 

Виды металлопроката из стали 12ГС:

Сталь 12ГС поставляется в виде широкого ассортимента металлопроката, что позволяет использовать ее в различных конструкциях и изделиях. К основным видам металлопроката относятся:

• Листовой прокат: Листы и полосы различных толщин, используемые для изготовления корпусов, обшивок, деталей сварных конструкций.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, шестигранник, полоса, уголок, швеллер, двутавр, используемые в качестве заготовок для деталей, элементов каркасов, рам и других конструкций.
• Трубы: Электросварные и бесшовные трубы различных диаметров и толщин стенок, используемые для транспортировки жидкостей и газов, а также в качестве конструкционных элементов.
• Фасонный прокат: Специальные профили, изготавливаемые по индивидуальным заказам для конкретных конструкций.

 

Нормативные документы, регламентирующие производство и применение стали 12ГС:

Следующие ГОСТы и другие нормативные документы регламентируют химический состав, механические свойства, сортамент и применение стали 12ГС, а также металлопроката из нее:

• ГОСТ 19281-2014: Прокат толстый и широкополосный из сталей общего назначения и мелкозернистых сталей. Общие технические условия. Данный ГОСТ определяет общие технические требования к толстолистовому и широкополосному прокату из стали 12ГС и других марок конструкционных низколегированных сталей. Он устанавливает химический состав, механические свойства, требования к качеству поверхности и другие параметры проката.
• ГОСТ 19903-2015: Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. Определяет сортамент горячекатаного листового проката, в том числе из стали 12ГС.
• ГОСТ 19904-90: Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент.
• ГОСТ 2590-2006: Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент. Определяет сортамент горячекатаного круглого проката, включая сталь 12ГС.
• 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 10705-80: Трубы стальные электросварные. Технические условия. Определяет технические требования к электросварным трубам, в том числе из стали 12ГС.
• ГОСТ 20295-85: Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия.
• ГОСТ 3262-75: Трубы стальные водогазопроводные. Технические условия.
• СТО Газпром 2-2.2-138-2007: Инструкция по сварке магистральных газопроводов. Данный стандарт организации содержит требования к сварке труб из стали 12ГС и других марок сталей, применяемых для строительства магистральных газопроводов. Он включает в себя информацию о сварочных материалах, технологических режимах сварки и контроле качества сварных соединений.
• Другие отраслевые стандарты и технические условия (ТУ): В зависимости от конкретной области применения, к стали 12ГС и металлопрокату из нее могут предъявляться дополнительные требования, регламентированные отраслевыми стандартами и техническими условиями.

 

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 12ГС:

Сталь 12ГС широко используется в различных операциях в производственных цехах, проходя через различные этапы обработки для получения конечного продукта. Вот некоторые примеры:

• Заготовительное производство:
  • Резка металла: Листовой и сортовой прокат из стали 12ГС режется на заготовки необходимых размеров с помощью газовой резки, плазменной резки, лазерной резки или механической резки (ножницами, пилами).
  • Гибка: Листовые заготовки гнутся на листогибочных прессах для получения деталей сложной формы (короба, уголки, профили).
  • Правка: Устранение деформаций и неровностей металлопроката на правильных машинах.
• Сварочное производство:
  • Сварка: Сварка заготовок из стали 12ГС для создания сварных конструкций различной сложности. Используются различные методы сварки: ручная дуговая сварка (РДС), полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG/MAG), автоматическая сварка под флюсом (SAW).
  • Зачистка сварных швов: Удаление шлака, брызг и других дефектов сварки с помощью шлифовальных машин и абразивных инструментов.
  • Контроль качества сварных соединений: Проверка сварных соединений на наличие дефектов с использованием визуального контроля, ультразвукового контроля, рентгенографического контроля и других методов неразрушающего контроля.
• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Обработка деталей вращением на токарных станках для придания им цилиндрической или конической формы.
  • Фрезерная обработка: Обработка деталей фрезами на фрезерных станках для получения плоских поверхностей, пазов, канавок и других сложных профилей.
  • Сверление: Создание отверстий в деталях с помощью сверл на сверлильных станках.
  • Шлифование: Финишная обработка поверхностей деталей для достижения высокой точности размеров и шероховатости.
• Термическая обработка:
  • Нормализация: Нагрев стали до определенной температуры с последующим охлаждением на воздухе для улучшения ее структуры и механических свойств.
  • Отпуск: Нагрев стали после закалки или нормализации до более низкой температуры для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности.
• Кузнечно-прессовое производство:
  • Ковка: Изменение формы заготовок из стали 12ГС под воздействием ударов или давления на кузнечном оборудовании.
  • Штамповка: Получение деталей сложной формы из листового металла с помощью штампов на прессах.
• Производство металлоконструкций:
  • Сборка металлоконструкций: Соединение отдельных деталей и узлов в единую конструкцию с помощью сварки, болтовых соединений или заклепок.
  • Окраска металлоконструкций: Нанесение защитных покрытий на поверхность металлоконструкций для защиты от коррозии.

 

Сталь 12ГС является надежным и универсальным материалом, широко используемым в различных отраслях промышленности. Ее отличная свариваемость, достаточная прочность и хладостойкость позволяют создавать конструкции, работающие в различных условиях эксплуатации. Правильный выбор марки стали и соблюдение технологических процессов обработки позволяют обеспечить долговечность и надежность изготавливаемых изделий.