Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная низколегированная 18Г2АФ

Сталь конструкционная низколегированная марки 18Г2АФ: описание, свойства и применение

 

 

Сталь 18Г2АФ – это конструкционная низколегированная сталь, обладающая повышенной прочностью, хорошей свариваемостью и хладостойкостью. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и микролегированию, она демонстрирует отличные эксплуатационные характеристики в различных отраслях промышленности. Эта марка стали широко используется для изготовления ответственных сварных конструкций, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, а также при низких температурах.

 

Свойства стали 18Г2АФ

 

Сталь 18Г2АФ сочетает в себе ряд ценных свойств, делающих её востребованной в различных областях применения:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность и долговечность конструкций, работающих под нагрузкой.
• Хорошая свариваемость: Позволяет создавать сложные конструкции с использованием различных методов сварки без риска образования трещин и других дефектов.
• Хладостойкость: Гарантирует сохранение прочностных характеристик при низких температурах, что делает её пригодной для эксплуатации в условиях холодного климата.
• Устойчивость к отпускной хрупкости: Предотвращает снижение ударной вязкости после термической обработки.
• Относительно невысокая стоимость: Делает её экономически привлекательной по сравнению с высоколегированными сталями.
• Хорошая обрабатываемость резанием: Облегчает механическую обработку и изготовление деталей сложной формы.

 

Химический состав стали 18Г2АФ

 

Химический состав стали 18Г2АФ строго регламентирован, чтобы обеспечить необходимые свойства. Основными элементами, определяющими характеристики стали, являются:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.15 - 0.21
Кремний (Si)	до 0.60
Марганец (Mn)	1.30 - 1.70
Хром (Cr)	до 0.30
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Азот (N)	до 0.012
Сера (S)	до 0.040
Фосфор (P)	до 0.035
Алюминий (Al)	0.020 - 0.070
Ванадий (V)	0.05 - 0.12
Мышьяк (As)	до 0.08
Кислород (O)	до 0.008

Расшифровка обозначения:

• 18 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.18%).
• Г2 – указывает на содержание марганца, примерно 2% (цифра после буквы Г умножается на 1).
• А – указывает на повышенное качество стали (меньшее содержание серы и фосфора).
• Ф – указывает на наличие ванадия.
•  

Механические свойства стали 18Г2АФ

 

Механические свойства стали 18Г2АФ зависят от способа обработки и толщины проката. Приведем типичные значения для различных видов продукции:

Свойство	Значение
Предел текучести (σт), МПа	≥ 345
Предел прочности (σв), МПа	490 - 630
Относительное удлинение (δ5), %	≥ 21
Ударная вязкость (KCU), Дж/см2	≥ 29 (при 20°C), ≥ 19 (при -40°C)

 

Физические свойства стали 18Г2АФ

 

Физические свойства стали 18Г2АФ также важны для её применения в различных условиях:

Свойство	Значение
Плотность (ρ), кг/м3	7850
Модуль упругости (E), ГПа	200 - 210
Коэффициент линейного расширения (α), 10-6/°C	11.7 (20-100°C)
Теплопроводность (λ), Вт/(м·°C)	44 (при 20°C)
Удельное электросопротивление (ρ), мкОм·м	0.24 (при 20°C)

 

Области применения стали 18Г2АФ

 

Благодаря своим свойствам, сталь 18Г2АФ нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Строительство: Изготовление сварных строительных конструкций, мостовых ферм, опор ЛЭП, элементов каркасов зданий и сооружений.
• Машиностроение: Производство деталей и узлов для тяжелого машиностроения, горно-шахтного оборудования, сельскохозяйственной техники, вагоностроения.
• Нефтегазовая промышленность: Изготовление труб для магистральных трубопроводов, сосудов, работающих под давлением, элементов буровых установок.
• Судостроение: Производство корпусных конструкций судов, морских платформ и другого морского оборудования.
• Мостостроение: Элементы пролетных строений мостов, опор и других несущих конструкций.
• Производство металлоконструкций: В качестве материала для изготовления различных видов металлоконструкций, включая ограждения, лестницы, площадки и другие элементы.
• Производство трубной продукции: Для изготовления сварных труб различного диаметра и назначения.

 

Виды металлопроката из стали 18Г2АФ

 

Сталь 18Г2АФ поставляется в виде различных видов металлопроката, что позволяет использовать её для изготовления широкого спектра изделий:

• Листовой прокат: Используется для изготовления сварных конструкций, корпусов, обшивок, емкостей и других изделий.
• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, уголок – применяется для изготовления деталей общего назначения, элементов металлоконструкций, крепежных изделий.
• Фасонный прокат: Двутавр, швеллер – используется для изготовления несущих элементов строительных конструкций, рам, балок, опор.
• Трубы: Для строительства трубопроводов различного назначения, изготовления деталей машин и оборудования.

 

ГОСТы, регламентирующие сталь 18Г2АФ и металлопрокат из нее

 

Сталь 18Г2АФ и металлопрокат из неё производятся в соответствии с требованиями различных ГОСТов и технических условий (ТУ). Ниже приведены основные нормативные документы, регламентирующие эту марку стали:

• ГОСТ 19281-2014 "Прокат повышенной прочности. Общие технические условия" (распространяется на широкий сортамент проката из низколегированных сталей, включая 18Г2АФ).
• ГОСТ 27772-2021 "Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия" (регламентирует требования к прокату, предназначенному для строительных конструкций).
• ГОСТ 14637-89 "Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия" (может применяться к толстолистовому прокату из стали 18Г2АФ, если он соответствует требованиям по химическому составу и механическим свойствам).
• ГОСТ 19903-2015 "Прокат листовой горячекатаный. Сортамент" (определяет сортамент листового проката).
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент" (определяет сортамент круглого проката).
• ГОСТ 8240-97 "Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент" (определяет сортамент швеллеров).
• ГОСТ 8239-89 "Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент" (определяет сортамент двутавров).
• ГОСТ 10705-80 "Трубы стальные электросварные. Технические условия" (может применяться к трубам, изготовленным из стали 18Г2АФ).
• ТУ 14-1-4743-90 "Прокат толстолистовой из стали марки 18Г2АФ" (технические условия, разработанные для конкретного предприятия-изготовителя).
• СТО Газпром 2-2.2-138-2007 "Трубы стальные для газопроводов. Технические условия" (может устанавливать требования к трубам из стали 18Г2АФ, используемым в газовой промышленности).

Следует отметить, что конкретный перечень ГОСТов и ТУ, применяемых к стали 18Г2АФ, зависит от вида металлопроката, области применения и требований заказчика.

 

Операции в цехах с использованием стали 18Г2АФ

 

Сталь 18Г2АФ широко используется в различных цехах металлургических и машиностроительных предприятий, где выполняются следующие технологические операции:

1. Заготовительный цех:
   • Резка металла: Листовой и сортовой прокат из стали 18Г2АФ режется на заготовки необходимого размера и формы с использованием газовой, плазменной или лазерной резки.
   • Рубка металла: Для небольших заготовок может использоваться рубка на гильотинах.
2. Сварочный цех:
   • Сварка металлоконструкций: Из заготовок изготавливаются различные сварные металлоконструкции, такие как фермы, рамы, балки, опоры и другие элементы зданий и сооружений. Применяются различные методы сварки: ручная дуговая сварка (РДС), полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG/MAG), автоматическая сварка под флюсом (SAW).
   • Сварка труб: Из листового проката свариваются трубы различного диаметра и назначения.
   • Приварка фланцев и других элементов: К трубам и металлоконструкциям привариваются фланцы, штуцеры, ребра жесткости и другие элементы.
3. Механический цех:
   • Токарная обработка: Изготавливаются детали вращения: валы, оси, втулки, фланцы и т.д.
   • Фрезерная обработка: Изготавливаются детали сложной формы: корпуса, крышки, кронштейны и т.д.
   • Сверление и расточка отверстий: В деталях изготавливаются отверстия различного диаметра и назначения.
   • Шлифовка и полировка: Поверхность деталей обрабатывается для достижения требуемой шероховатости и точности размеров.
4. Термический цех:
   • Нормализация: Для снятия внутренних напряжений и улучшения структуры стали.
   • Отпуск: Для повышения пластичности и ударной вязкости.
   • Закалка: Для повышения твердости и прочности (в отдельных случаях).
5. Кузнечный цех (при наличии):
   • Ковка: Из заготовок методом ковки изготавливаются крупногабаритные детали сложной формы.
6. Цех металлопокрытий:
   • Цинкование: Для защиты от коррозии стальные детали покрываются слоем цинка.
   • Покраска: Для защиты от коррозии и придания эстетического вида детали окрашиваются.

В каждом из этих цехов сталь 18Г2АФ может подвергаться различным видам обработки, чтобы соответствовать требованиям конкретного изделия. Выбор технологических операций зависит от назначения детали, её размеров, формы и требуемых свойств.