Лист низколегированный сталь 09Г2С

Особенности проведения сварочных работ с низколегированной сталью

Сталь 09Г2С рекомендуется сваривать с применением предварительного подогрева до 100-120 °C, но это не обязательное условие. Процентное содержание углерода низкое, поэтому детали свариваются достаточно легко, а структура и физические свойства металла не меняются. Сварной шов получается прочным и долговечным, как и прилегающие к нему участки.

Другая важная особенность сплава – отсутствие отпускной хрупкости, благодаря чему его вязкость не снижается, независимо от температурного профиля отпуска. Это дает данной стали существенные преимущества перед углеродистыми сталями, которые гораздо хуже поддаются сварке (в участках, контактирующих со сварным швом, нарушается структура и образуются микротрещины, что плохо сказывается на прочности готовой конструкции).

Низколегированный лист хорошо поддается сварке при помощи распространенных типов электродов, предназначенных для работы с малоуглеродистыми сталями (Э42А, Э50А). Для листов, толщина которых меньше 40 мм, разделка кромок не требуется. В случае многослойного сваривания толстых листов используется каскадная сварка (рекомендуемая сила тока – порядка 50 А на каждый миллиметр сечения электрода). Это позволяет обеспечить оптимальный температурный режим и избежать перегрева прилегающих участков.

После окончания сварочных работ требуется произвести термическую обработку готового изделия, разогрев его до 650 °C и выдержав при такой температуре несколько часов (каждые 25 мм толщины листа – 1 час). Это необходимо для окончательной структуризации шва и снятия остаточного напряжения в металле. Последующее охлаждение можно произвести как воздухом, так и водой.

Механическая обработка низколегированного листового проката

Листовой прокат 09Г2С хорошо поддается механической обработке (ковка, резка, дробеструйная обработка, сверловка, фрезерование и прочее). Механические воздействия никак не сказываются на свойствах стали и не нарушают ее структуру, поэтому никакой последующей обработки обычно не требуется. Применяя различные виды термической обработки, можно существенно изменить свойства детали, как того требует конкретная сфера применения. К данному сплаву может применяться закалка, отжиг, отпуск и другие способы термообработки.

Состав и свойства сплава 09Г2С

При разработке данной стали набор легирующих компонентов подбирался таким образом, чтобы обеспечить изделиям из нее максимальную прочность и износоустойчивость, сохранив при этом простоту механической обработки и хорошую свариваемость. Важной особенностью сплава является то, что его качество сильно зависит от точности соблюдения заданных пропорций, малейшие отклонения от которых сильно влияют на характеристики.

Сталь относится к низколегированным, массовая часть железа составляет 97%. Также в составе присутствует марганец (до 1,7%), кремний (до 0,8%) и углерод (до 0,12%). Концентрации никеля, хрома и меди может достигать 0,3% для каждого из металлов. Имеется незначительное количество серы (до 0,04%), мышьяка (до 0,08%), фосфора (до 0,035%) и азота (до 0,008%).

Основные характеристики низколегированной стали 09Г2С:

• простота резки и других видов механической обработки;
• хорошая ковкость и пластичность (при механической деформации и обработке на прокатных станах исключено появление трещин);
• высокая прочность и долговечность;
• существенные перепады температуры не вызывают структурных изменений в изделиях, не меняют механических и физических свойств материала;
• хорошая свариваемость без каких-либо ограничений и необходимости применять сложное оборудование или дорогостоящие расходные материалы.
• Улучшение механических характеристик путем структурирования

Стали 09Г2С можно придать повышенную прочность и увеличить сопротивление усталости примерно в 3 раза, придав ей двухфазную структуру. Добавление количества мартенсита (основная структурная составляющая закаленной стали, имеющая форму кристаллических иголок, пластинок и некоторых других образований) существенно повышает прочность сплава. Достаточно изменить 1% структуры, чтобы получить прирост к прочности на разрыв порядка 10 МПа.

Одной из важных особенностей ДФМС (двухфазных ферритно-мартенситных сталей) является податливость к начальной деформации при условии, что участки мартенсита и феррита имеют разобщенную структуру. При этом деформация происходит без растяжения материала. Даже при достаточно высокой пластичности ДФМС отличаются очень низкой подверженностью линейной деформации (растяжению, удлинению), по сравнению с обычными низколегированными сплавами. В то же время данная группа материалов больше подвержена незначительным деформациям, чем сплавы с простой структурой.

При механической обработке ДФМС показывают высокий показатель пластичности практически при всех видах работы (исключая раздачу отверстий и другие манипуляции, связанные с растяжением структуры металла). Такие свойства делают сплавы данной категории оптимальным выбором для штамповки сложных деталей из листовой стали, и это считается одним из ключевых преимуществ ДФМС перед конструкционными сталями с простой структурой.

Двухфазная сталь отличается хорошей устойчивостью к коррозии, соответствующей уровню таковой у аналогичных сплавов для глубокой вытяжки. Сваривать элементы конструкций из данного материала рекомендуется при помощи точечной сварки. При этом следует учитывать, что выносливость сварного шва при изгибе почти вдвое ниже, чем прочность основного материала.

Если требуется изготавливать из двухфазной стали массивные детали посредством штамповки, следует обеспечить достаточную прокаливаемость материала. Для этого рекомендуется выбирать сплавы с повышенным содержанием марганца либо легированные хромом, бором и некоторыми другими элементами.

Существенным преимуществом деталей из структурированной стали является относительно небольшая масса, которая может быть ниже, чем в случае обычных неструктурированных сталей, на 20-25%. Благодаря этому, несмотря на повышенную стоимость ДФМС, такая замена все же оказывается оправданной и выгодной не только в экономическом, но и в практическом (эксплуатационном) смысле. Детали, выполненные из структурированного металла, не требуется подвергать дополнительной термической обработке.

При производстве низколегированного листа 09Г2С тщательно соблюдаются стандарты ГОСТ, а также строгие международные требования. Данный сплав очень чувствителен к малейшим погрешностям в процентных содержаниях легирующих добавок, поэтому процесс тщательно контролируется на каждом этапе. Кроме того, каждая партия проверяется на соответствие требованиям по химическому составу сплава, его однородности, заданным физическим и механическим свойствам.

Механические свойства листовой стали 09Г2С при температуре 20^oС

Ударная вязкость стали марки 09Г2С при низких температурах

Механические свойства стали марки 09Г2С при повышенных температурах

Механические свойства стали марки 09Г2С в зависимости от температуры отпуска

Технологические свойства стали 09Г2С

Температура критических точек 09Г2С

Предел выносливости 09Г2С

Предел текучести 09Г2С

Физические свойства стали 09Г2С

Зарубежные аналоги стали 09Г2С

Требования к испытаниям на ударный изгиб низколегированных листов

Ударная вязкость толстолистового и широкополосного универсального проката

Ударная вязкость сортового, полосового и фасонного проката