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):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.12 - 0.18
Марганец (Mn)	0.80 - 1.20
Кремний (Si)	0.40 - 0.70
Хром (Cr)	до 0.30
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Мышьяк (As)	до 0.08
Сера (S)	до 0.040
Фосфор (P)	до 0.035
Азот (N)	до 0.012
Кислород (O)	до 0.015
Железо (Fe)	Остальное

 

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.