Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная низколегированная 16ГС

Сталь конструкционная низколегированная марки 16ГС: описание, свойства и применение

Сталь 16ГС – это конструкционная низколегированная сталь, разработанная для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, а также при повышенных и пониженных температурах. Широкое применение этой марки обусловлено её хорошей свариваемостью, достаточной прочностью и пластичностью, а также относительно невысокой стоимостью.

 

Свойства стали 16ГС:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность конструкций при значительных нагрузках.
• Хорошая свариваемость: Позволяет изготавливать сложные конструкции методом сварки без предварительного подогрева и последующей термообработки.
• Устойчивость к хрупкому разрушению: Обеспечивает безопасность эксплуатации конструкций в условиях низких температур.
• Повышенная коррозионная стойкость: По сравнению с углеродистыми сталями, 16ГС обладает большей устойчивостью к атмосферной коррозии.
• Относительно невысокая стоимость: Делает сталь 16ГС экономически выгодным материалом для широкого спектра применений.

 

Химический состав стали 16ГС (ГОСТ 19281-2014):

Расшифровка обозначения марки стали 16ГС:

• 16 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.16%).
• Г – указывает на наличие марганца в составе стали.
• С – указывает на наличие кремния в составе стали.

Отсутствие цифр после букв "Г" и "С" означает, что содержание этих элементов находится в пределах установленных норм и не требует дополнительного указания.

 

Механические свойства стали 16ГС (ГОСТ 19281-2014):

Механические свойства стали 16ГС зависят от способа обработки (горячекатаная, нормализованная, термически упрочненная) и толщины проката. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий производства и обработки.

• Предел текучести (σт): ≥ 265 - 345 МПа (в зависимости от толщины проката и способа обработки).
• Временное сопротивление (σв): 450 - 520 МПа (в зависимости от толщины проката и способа обработки).
• Относительное удлинение (δ5): ≥ 21 - 23% (в зависимости от толщины проката и способа обработки).
• Ударная вязкость (KCU): ≥ 29 - 39 Дж/см2 (при температуре -40°C).

 

Физические свойства стали 16ГС:

• Плотность: 7850 кг/м3
• Модуль упругости: 2.06 * 10^5 МПа
• Коэффициент линейного расширения: 12 * 10^-6 / °C (в диапазоне 20-100°C)
• Теплопроводность: 44 Вт/(м*°C)

 

Сферы применения стали 16ГС:

Благодаря своим свойствам, сталь 16ГС нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Строительство: Изготовление сварных металлоконструкций, мостов, ферм, опор, эстакад.
• Машиностроение: Производство корпусов, рам, деталей машин и оборудования, работающих при статических и динамических нагрузках.
• Судостроение: Изготовление корпусных конструкций судов, работающих в условиях морской среды.
• Нефтегазовая промышленность: Производство труб, резервуаров, емкостей для хранения и транспортировки нефти и газа.
• Химическая промышленность: Изготовление аппаратов и оборудования, работающих в условиях повышенных температур и давлений.
• Производство котлов и сосудов, работающих под давлением: Сталь 16ГС часто используется для изготовления обечаек и днищ котлов.
• Производство сельскохозяйственной техники: Детали и узлы, требующие прочности и свариваемости.
• Производство горно-шахтного оборудования: Элементы конструкций, подверженных высоким нагрузкам и износу.

 

Виды металлопроката из стали 16ГС:

Сталь 16ГС поставляется в виде широкого ассортимента металлопроката:

• Листовой прокат: Горячекатаные листы, используемые для изготовления сварных конструкций, корпусов и обшивок.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, уголок, швеллер, двутавр, используемые для изготовления различных деталей и элементов конструкций.
• Трубный прокат: Бесшовные и сварные трубы, используемые для транспортировки жидкостей и газов, а также в качестве конструкционных элементов.
• Фасонный прокат: Специальные профили, используемые в различных отраслях промышленности.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 16ГС и металлопрокат из неё:

• ГОСТ 19281-2014 "Прокат повышенной прочности. Общие технические условия" - определяет общие технические условия на прокат из низколегированных сталей, в том числе стали 16ГС.
• ГОСТ 14637-89 "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия" (в части касающейся требований к химическому составу и механическим свойствам).
• ГОСТ 27772-2015 "Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия" - устанавливает требования к прокату, предназначенному для изготовления строительных конструкций.
• ГОСТ 8732-78 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент".
• ГОСТ 8734-75 "Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент".
• ГОСТ 10705-80 "Трубы стальные электросварные. Технические условия".
• ГОСТ 30245-2003 "Профили стальные гнутые замкнутые сварные для строительных конструкций. Технические условия".
• СТО Газпром 2-2.4-083-2006 "Трубы стальные для промысловых и магистральных газопроводов. Технические условия" (в части касающейся требований к трубам из стали 16ГС).
• ГОСТ Р 55374-2012 "Прокат толстолистовой из нелегированных и низколегированных сталей для мостостроения. Технические условия".
• ГОСТ 5264-80 "Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры".
• ГОСТ 14771-76 "Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры".

 

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 16ГС:

В цехах металлургических и машиностроительных предприятий сталь 16ГС используется в различных технологических процессах:

• Заготовительные цеха:
  • Резка: Листовой и сортовой прокат режется на заготовки необходимых размеров с помощью газовой резки, плазменной резки, механической резки (ножницы, ленточные пилы).
  • Правка: Правка листового и сортового проката для устранения деформаций и обеспечения плоскостности.
  • Гибка: Гибка листового и сортового проката для придания им необходимой формы.
• Сварочные цеха:
  • Сварка: Сварка заготовок из стали 16ГС для создания сварных конструкций с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом и в защитных газах).
  • Зачистка сварных швов: Удаление шлака и брызг металла после сварки, а также шлифовка и полировка сварных швов.
• Механические цеха:
  • Механическая обработка: Обработка деталей из стали 16ГС на токарных, фрезерных, сверлильных и шлифовальных станках для придания им точных размеров и формы.
  • Термическая обработка: Нормализация или отпуск для снятия остаточных напряжений после сварки или механической обработки, а также для улучшения механических свойств стали.
• Кузнечные цеха:
  • Ковка: Ковка заготовок из стали 16ГС для придания им необходимой формы и структуры.
  • Штамповка: Штамповка деталей из стали 16ГС на прессах с использованием штампов.
• Литейные цеха:
  • Изготовление литейных форм: Изготовление форм для отливки деталей из стали 16ГС.
  • Отливка деталей: Заливка расплавленной стали 16ГС в литейные формы для получения отливок.
• Цеха металлоконструкций:
  • Сборка металлоконструкций: Сборка отдельных элементов из стали 16ГС в готовые металлоконструкции (фермы, балки, колонны).
  • Контроль качества: Контроль качества сварных швов и геометрических размеров металлоконструкций.
  • Покраска: Покраска металлоконструкций для защиты от коррозии.

 

Преимущества использования стали 16ГС:

• Оптимальное соотношение прочности и пластичности: Обеспечивает надежность и долговечность конструкций.
• Отличная свариваемость: Упрощает и удешевляет процесс изготовления сварных конструкций.
• Возможность применения в широком диапазоне температур: Позволяет использовать сталь 16ГС в различных климатических условиях.
• Хорошая коррозионная стойкость: Увеличивает срок службы конструкций.
• Доступность и экономичность: Делает сталь 16ГС привлекательным материалом для широкого круга потребителей.

 

В заключение, сталь 16ГС является универсальным конструкционным материалом, обладающим оптимальным сочетанием свойств, что обеспечивает ее широкое применение в различных отраслях промышленности. Правильный выбор марки стали и соблюдение технологических процессов обработки позволяют создавать надежные и долговечные конструкции, отвечающие самым высоким требованиям.