09Г2С предел прочности
характеристики и расшифовка, применение и свойства стали
- Стали
- Стандарты
Всего сталей
Страна | Стандарт | Описание | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Россия | ГОСТ 5520-79 | Прокат листовой из углеродистой, низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия | ||||||||||
Россия | ГОСТ 10705-80 | Трубы стальные электросварные. Технические условия | ||||||||||
Россия | ГОСТ 10885-85 | Сталь листовая горячекатаная двухслойная коррозионно-стойкая. Технические условия | ||||||||||
Россия | ГОСТ 14249-89 | Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность | ||||||||||
Россия | ГОСТ 17066-94 | Прокат тонколистовой из стали повышенной прочности. Технические условия | ||||||||||
Россия | ГОСТ 19281-2014 | Прокат повышенной прочности. Общие технические условия | ||||||||||
Россия | ГОСТ 32678-2014 | Трубы стальные бесшовные и сварные холоднодеформированные общего назначения. Технические условия |
Механические свойства стали 09Г2С
Сталь 09Г2С, твердость которой по Бринеллю - 450-490 МПа, одна из самых востребованных в строительстве для возведения конструкций и сооружений. Но это не единственное преимущество стали. При удельном весе в 7,85 г/см3 после обработки и получения 2-фазной структуры, сталь приобретает высокий уровень предела выносливости при одновременном увеличении (в 3,0-3,5 р.) циклов до структурного разрушения.
Свойства по стандарту ГОСТ 5520-79
Сортамент | Толщина, мм |
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа* |
Предел текучести для остаточной деформации, σт, МПа |
Листы | до 10 | > 490 |
> 345 |
Листы | 10 - 20 | > 470 | > 325 |
Листы | 20 - 32 | > 460 | > 305 |
Листы | 32 - 60 | > 450 | > 285 |
Листы | 60 - 80 | > 440 | > 275 |
Листы | 80 - 160 | > 430 | > 265 |
* По требованию потребителя временное сопротивление не должно превышать 640 МПа
Относительное удлинение при разрыве (δ5) для листов всех толщин - не менее 21%. Для проката толщиной менее 8 мм допускается снижение относительного удлинения на 1% на 1 мм уменьшения толщины, для проката толщиной более 20 мм - снижение относительного удлинения на 0,25% на 1 мм увеличения толщины, но не более чем на 2%
Испытание на изгиб в холодном состоянии для листов всех толщин: d=2a, где a - толщина образца, d - диаметр оправки
Нормы ударной вязкости KCU, Дж/см2
Сортамент | Толщина, мм |
При температуре +20 °C |
При температуре -40 °C |
При температуре -70 °C |
Листы | 5 - 10 | > 64 |
> 39 |
> 34 |
Листы | 10 - 160 | > 59 |
> 34 |
> 29 |
Норма ударной вязкости после старения при температуре +20 °C для листов всех толщин - не менее 29%
Нормы ударной вязкости KCV, Дж/см2
При температуре +20 °C |
При температуре 0 °C |
> 39 |
> 29 |
Свойства по стандарту ГОСТ 10705-80
Сортамент |
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа |
Предел текучести для остаточной деформации, σт, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, %* |
Термически обработанная продукция | |||
Трубы |
> 490 |
> 343 |
> 20 |
Без термической обработки | |||
Трубы |
> 490 |
> 323 | > 18 |
* По требованию заказчика для труб диаметром от 10 до 60 мм относительное удлинение увеличивается на 3% по сравнению с нормами, приведенными в таблице
Нормы ударной вязкости KCU, Дж/см2**
Сортамент |
При температуре +20 °C |
При температуре -20 °C |
Трубы | > 78,4 |
> 39,2 |
** только для термически обработанных труб
Свойства по стандарту ГОСТ 14249-89
Сортамент |
Температура стенки сосуда или аппарата, °C |
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа (кгс/см2) |
Предел текучести для остаточной деформации, Re, МПа (кгс/см2) |
При толщине стенки до 32 мм | |||
Сосуд, аппарат | 20 | 470 (4700) | 300 (3000) |
Сосуд, аппарат | 100 | 425 (4250) | 265,5 (2565) |
Сосуд, аппарат | 150 | 430 (4300) | 256,5 (2565) |
Сосуд, аппарат | 200 | 439 (4390) | 247,5 (2475) |
Сосуд, аппарат | 250 | 444 (4440) | 243 (2430) |
Сосуд, аппарат | 300 | 445 (4450) | 226,5 (2265) |
Сосуд, аппарат | 350 | 441 (4410) | 210 (2100) |
Сосуд, аппарат | 375 | 425 (4250) | 199,5 (1995) |
Сосуд, аппарат | 400 | - | 183 (1830) |
При толщине стенки более 32 мм | |||
Сосуд, аппарат | 20 | 440 (4400) | 280 (2800) |
Сосуд, аппарат | 100 | 385 (3850) | 240 (2400) |
Сосуд, аппарат | 150 | 430 (4300) | 231 (2310) |
Сосуд, аппарат | 200 | 439 (4390) | 222 (2220) |
Сосуд, аппарат | 250 | 444 (4440) | 218 (2180) |
Сосуд, аппарат |
300 |
445 (4450) | 201 (2010) |
Сосуд, аппарат |
350 |
441 (4410) | 185 (1850) |
Сосуд, аппарат |
375 |
425 (4250) | 174 (1740) |
Сосуд, аппарат |
400 |
- | 158 (1580) |
Сосуд, аппарат |
410 |
- | 156 (1560) |
Сосуд, аппарат |
420 |
- | 138 (1380) |
Допускаемое напряжение при растяжении, σ, МПа (кгс/см2) при температуре,°C*:
+20 | +100 | +150 | +200 | +250 | +300 | +350 | +375 | +400 | +410 | +420 | +430 | +440 | +450 | +460 | +470 | +480 |
При толщине стенки до 32 мм | ||||||||||||||||
196 (1960) | 177 (1770) | 171 (1710) | 165 (1650) | 162 (1620) | 151 (1510) | 140 (1400) | 133 (1330) | 122 (1220) | 104 (1040) | 92 (920) | 86 (860) | 78 (780) | 71 (710) | 64 (640) | 56 (560) | 53 (530) |
При толщине стенки более 32 мм | ||||||||||||||||
183 (1830) | 160 (1600) | 154 (1540) | 148 (1480) | 145 (1450) | 134 (1340) | 123 (1230) | 116 (1160) | 105 (1050) | 104 (1040) | 92 (920) | 86 (860) | 78 (780) | 71 (710) | 64 (640) | 56 (560) | 53 (530) |
* При температуре ниже +20 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как при +20 °С, при условии допустимого применения материала при данной температуре
Свойства по стандарту ГОСТ 17066-94
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа |
Предел текучести для остаточной деформации, σт, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, δ, % |
Горячекатаный прокат* | ||
> 490 |
> 345 |
> 19 |
Холоднокатаный прокат* | ||
> 460 | > 345 | > 19 |
* для проката толщиной 0,5 - 3,9 мм и шириной не менее 500 мм
Изгиб до параллельности сторон для горячекатаного и холоднокатаного проката: d=2a, где a - толщина образца, d - диаметр оправки
Свойства по стандарту ГОСТ 19281-2014
Класс прочности | Толщина, мм |
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа |
Предел текучести для остаточной деформации, σт, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, % |
Для сортового и фасонного проката | ||||
265 | все | > 430 | > 265 | > 21 |
295 | 20 - 32 |
> 430 |
> 295 | > 21 |
325 |
все |
> 450 | > 325 | > 21 |
345 | все |
> 480 |
> 345 | > 21 |
Для листового проката | ||||
265 | 20 - 160 | > 450 | > 265 | > 21 |
295 | 20 - 32 | > 430 | > 295 | > 21 |
315 | 20 - 60 | > 450 | > 315 | > 21 |
325 | 10 - 20 | > 470 | > 325 | > 21 |
345 | до 10 | > 490 | > 345 |
> 21 |
375 | 10 - 32 | > 510 | > 375 | > 20 |
Изгиб до параллельности сторон для листового, сортового и фасонного проката всех категорий прочности: d=2a, где a - толщина образца, d - диаметр оправки
Нормы ударной вязкости KCU, Дж/см2
Класс прочности | Толщина, мм |
При температуре -70 °C |
При температуре -40 °C |
При температуре -20 °C |
При температуре 0 °C |
При температуре +20 °C |
Для сортового и фасонного проката | ||||||
265 | 20 - 32 | - | > 29 | - | - | - |
265 | 32 - 100 | - | > 29 | - | - | > 59 |
295 | 20 - 32 | - | > 29 | - | - | - |
325 | до 5 | > 34 | > 34 | > 34 | > 34 | > 64 |
325 | 5 - 10 | > 34 | > 39 | > 34 | > 34 | > 64 |
325 | 10 - 20 | > 29 | > 39 | > 34 | > 34 | > 59 |
345 | до 5 | > 34 | > 39 | > 40 | > 40 | > 64 |
345 | 5 - 10 | > 29 | > 39 | > 40 | > 40 | > 64 |
Для листового проката | ||||||
265 | 20 - 160 | > 29 | > 34 | - | - | > 59 |
295 | 20 - 32 | > 24 | > 29 | - | - | > 59 |
315 | 20 - 60 | > 24 | > 29 | - | - | > 59 |
325 | 10 - 20 | > 29 | > 34 | - | - | > 59 |
345 | до 5 | > 29 | > 39 | - | - | > 64 |
345 | 5 - 10 | > 34 | > 39 | - | - | > 64 |
375 | 10 - 32 | > 29 | > 39 | - | - | - |
Нормы ударной вязкости после механического старения для листового, сортового и фасонного проката всех категорий прочности - не менее 29 Дж/см2
Нормы ударной вязкости KCV, Дж/см2*
Класс прочности |
При температуре -20 °C |
При температуре 0 °C |
325 |
> 34 |
> 34 |
345 | > 40 |
> 40 |
* только для сортового и фасонного проката
Свойства по стандарту ГОСТ 32678-2014
Сортамент |
Временное сопротивление разрыву, σв, МПа* |
Предел текучести для остаточной деформации, σт, МПа* |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, % |
Термически обработанная продукция | |||
Трубы | > 470 |
> 265 |
> 21 |
Без термической обработки** | |||
Трубы | > 315 | > 216 | > 5 |
* По согласованию между производителем и заказчиком: временное сопротивление разрыву - не менее 441 МПа, предел текучести для остаточной деформации - не менее 245 МПа
** Механические свойства труб без термической обработки устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем. В случае отсутствия такого согласованияbпроизводство сварных холоднодеформированных труб должно соответствовать нормам, указанным в таблице
×
Отмена Удалить
×
Выбрать тариф
×
Подтверждение удаления
Отмена Удалить
×
Выбор региона будет сброшен
Отмена
×
×
Оставить заявку
×
Название | |||
Отмена
×
К сожалению, данная функция доступна только на платном тарифе
Выбрать тариф
Сталь марки 09Г2С (отечественные аналоги 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С) | |||||
Класс: Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций, марка стали 09Г2С широко применяется при производстве труб и другого металлопроката. | |||||
Использование в промышленности: различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от —70 до +425°С под давлением. | |||||
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97. Лист толстый ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19904-90. Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70. Поковки и кованные заготовки ГОСТ 1133-71. | |||||
Расшифровка марки 09Г2С: Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет – это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее кол-во добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь. |
Химический состав в % стали марки 09Г2С | ||
C | до 0,12 | |
Si | 0,5 — 0,8 | |
Mn | 1,3 — 1,7 | |
Ni | до 0,3 | |
S | до 0,04 | |
P | до 0,035 | |
Cr | до 0,3 | |
N | до 0,008 | |
Cu | до 0,3 | |
As | до 0,08 | |
Fe | ~96-97 |
Зарубежные аналоги марки стали 09Г2С | ||
Германия | 13Mn6, 9MnSi5 | |
Япония | SB49 | |
Китай | 12Mn | |
Болгария | 09G2S | |
Венгрия | Vh3 | |
Румыния | 9SiMn16 |
Свойства и полезная информация: |
Удельный вес 09Г2С: 7,85 г/см3 Температура критических точек: Ac1 = 725 , Ac3(Acm) = 860 , Ar3(Arcm) = 780 , Ar1 = 625 Свариваемость материала: без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и и газовой защитой, ЭШС. Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850. Обрабатываемость резанием: в нормализованном отпущенном состоянии δB=520 МПа, Кυ б.ст=1,0 К υ тв. спл=1,6 Предел текучести σ0,2 МПа (по ГОСТ 5520-79 ) при разных температурах: 250 °С=225 МПа, 300 С=195 МПа, 350 С=175 МПа, 400 С=155 МПа |
Механические свойства стали 09Г2С при Т=20oС | |||||
ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σВ (МПа) | δ 5 (%) |
19281-73 | Сортовой и фасонный прокат | до 10 | 345 | 490 | 21 |
19282-73 | Листы и полосы (Образцы поперечные) | от 10 до 20 вкл. от 20 до 32 вкл. от 32 до 60 вкл. от 60 до 80 вкл. от 80 до 160 вкл. | 325 305 285 275 265 | 470 460 450 440 430 | 21 21 21 21 21 |
19282-73 | Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные) | от 10 до 32 вкл. от 32 до 60 вкл. | 365 315 | 490 450 | 19 21 |
17066-80 | Листы горячекатаные | 2-3,9 | 490 | 17 |
Ударная вязкость KCU (Дж/см3) при низких температурах °С | |||||
ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | KCU при +20 | KCU при -40 | KCU при -40 |
19281-73 | Сортовой и фасонный прокат | от 5 до 10 от 10 до 20 вкл. от 20 до 100 вкл. | 64 59 59 | 39 34 34 | 34 29 — |
19282-73 | Листы и полосы | от 5 до 10 от 10 до 60 вкл. | 64 59 | 39 34 | 34 29 |
Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные) | от 10 до 60 вкл. | — | 49 | 29 |
Механические свойства 09Г2С при повышенных температурах | ||||
Темп. испытания, °С | σ0,2 (МПа) | σВ (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) |
Нормализация 930-950 °С | ||||
20 | 300 | 460 | 31 | 63 |
300 | 220 | 420 | 25 | 56 |
475 | 180 | 360 | 34 | 67 |
Механические свойства в зависимости от темп. °С отпуска | ||||
Темп. отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σВ (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) |
Листы толщиной 34 мм в состоянии поставки HB 112-127 (образцы поперечные) | ||||
20 | 295 | 405 | 30 | 66 |
100 | 270 | 415 | 29 | 68 |
200 | 265 | 430 | — | — |
300 | 220 | 435 | — | — |
400 | 205 | 410 | 27 | 63 |
500 | 185 | 315 | — | 63 |
Описание стали 09Г2С: Чаще всего прокат из данной марки стали используется для разнообразных строительных конструкций благодаря высокой механической прочности, что позволяет использовать более тонкие элементы чем при использовании других сталей. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450 С. Также легкая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей. Применяя закалку и отпуск изготавливают качественную трубопроводную арматуру. Высокая механическая устойчивость к низким температурам также позволяет с успехом применять трубы из 09Г2С на севере страны. Также марка широко используется для сварных конструкций. Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 С. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. К плюсам применения этой стали можно отнести также, что она не склонна к отпускной хрупкости и ее вязкость не снижается после отпуска. Вышеприведенными свойствами объясняется удобство использования 09Г2С от других сталей с большим содержанием углерода или присадок, которые хуже варятся и меняют свойства после термообработки. Для сварки 09Г2С можно применять любые электроды, предназначенные для низколегированных и малоуглеродистых сталей, например Э42А и Э50А. Если свариваются листы толщиной до 40 мм, то сварка производится без разделки кромок. При использовании многослойной сварки применяют каскадную сварку с током силой 40-50 Ампер на 1 мм электрода, чтобы предотвратить перегрев места сварки. После сварки рекомендуется прогреть изделие до 650 С, далее продержать при этой же температуре 1 час на каждые 25 мм толщины проката, после чего изделие охлаждают на воздухе или в горячей воде – благодаря этому в сваренном изделии повышается твердость шва и устраняются зоны напряженности. Свойства стали 09Г2С: сталь 09Г2 после обработки на двухфазную структуру имеет повышенный предел выносливости; одновременно примерно в 3—3,5 раза увеличивается число циклов до разрушения в области малоцикловой усталости. Упрочнение ДФМС(дфухфазные ферритно-мартенситные стали) создают участки мартенсита: каждый 1 % мартенситной составляющей в структуре повышает временное сопротивление разрыву примерно на 10 МПа независимо от прочности и геометрии мартенситной фазы. Разобщенность мелких участков мартенсита и высокая пластичность феррита значительно облегчают начальную пластическую деформацию. Характерный признак ферритно-мартенситных сталей — отсутствие на диаграмме растяжения плошадки текучести. При одинаковом значении общего (δобщ) и равномерного (δр) удлинения ДФМС обладают большей прочностью и более низким отношением σ0,2/σв (0,4—0,6), чем обычные низколегированные стали. При этом сопротивление малым пластическим деформациям (σ0,2) у ДФМС ниже, чем у сталей с ферритно-перлитной структурой. При всех уровнях прочности все показатели технологической пластичности ДФМС (σ0,2/σв, δр, δобщ, вытяжка по Эриксену, прогиб, высота стаканчика и т. д.), кроме раздачи отверстия, превосходят аналогичные показатели обычных сталей. Повышенная технологическая пластичность ДФМС позволяет применять их для листовой штамповки деталей достаточно сложной конфигурации, что является преимуществом этих сталей перед другими высокопрочными сталями. Сопротивление коррозии ДФМС находится на уровне сопротивления коррозии сталей для глубокой вытяжки. ДФМС удовлетворительно свариваются методом точечной сварки. Предел выносливости при знакопеременном изгибе составляет для сварного шва и основного металла (σв = 550 МПа) соответственно 317 и 350 МПа, т. е. 50 и 60 % ов основного металла. В случае применения ДФМС для деталей массивных сечений, когда необходимо обеспечить достаточную прокаливаемость, целесообразно использовать составы с повышенным содержанием марганца или с добавками хрома, бора и т. д. Экономическая эффективность применения ДФМС, которые дороже низкоуглеродистых сталей, определяется экономией массы деталей (на 20—25%). Применение ДФМС в некоторых случаях позволяет исключить упрочняющую термическую обработку деталей, например высокопрочных крепежный изделий, получаемых методом холодной высадки. |
Краткие обозначения: | ||||
σв | — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | — относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
σ0,05 | — предел упругости, МПа | Jк | — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
σ0,2 | — предел текучести условный, МПа | σизг | — предел прочности при изгибе, МПа | |
δ5,δ4,δ10 | — относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
σсж0,05 и σсж | — предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
ν | — относительный сдвиг, % | n | — количество циклов нагружения | |
sв | — предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | — удельное электросопротивление, Ом·м | |
ψ | — относительное сужение, % | E | — модуль упругости нормальный, ГПа | |
KCU и KCV | — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | — температура, при которой получены свойства, Град | |
sT | — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | — коэффициент теплопроводности (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С) | |
HB | — твердость по Бринеллю | C | — удельная теплоХотСтилость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] | |
HV | — твердость по Виккерсу | pn и r | — плотность кг/м3 | |
HRCэ | — твердость по Роквеллу, шкала С | а | — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С | |
HRB | — твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | — предел длительной прочности, МПа | |
HSD | — твердость по Шору | G | — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |
|