Марка стали 09Г2С является одной из наиболее популярных для изготовления продукции в области машиностроения, металлообработки и строительства. Если провести сравнительный анализ данного сплава и его ближайших аналогов, то можно увидеть, что 09Г2С наиболее легко можно приспособить под разные задачи. Ещё одним аспектом его распространенности является его стоимость – сталь не относится к дорогостоящим.
Классификация и расшифровка обозначений
Классифицируется сталь марки 09Г2С как кремнемарганцовистая, низколегированная. Помимо традиционного своего названия также может обозначаться как С345 (по ГОСТ 27772-88). Расшифровываются обозначения марки:
09 – содержание углерода в сплаве, в сотых долях процента (0,09%)
Г – указывает на то, что в сплав добавлен марганец
2 – процентное количество марганца
С – добавка в виде кремния (отсутствие цифр после символа означает, что его количество в продукте не превышает 1%)
Химический состав стали 09Г2С
Подробный химический состав выглядит примерно следующим образом:
| Углерод | < 0,12 |  |
| Кремний | 0,5 — 0,8 | |
| Марганец | 1,3 — 1,7 | |
| Никель | < 0,3 | |
| Сера | < 0,035 | |
| Фосфор | < 0,03 | |
| Хром | < 0,3 | |
| Ванадий | < 0,12 | |
| Азот | < 0,008 | |
| Медь | < 0,3 | |
| Мышьяк | < 0,08 | |
| Железо | ~ 97 |
Преимущества и недостатки применения 09Г2С
Как уже отмечалось ранее, сталь 09Г2С весьма универсальна и доступна, но если рассматривать её достоинства подробнее, то можно выделить следующие моменты:
- она достаточно прочна;
- срок эксплуатации при нормальных условиях составляет больше 30 лет;
- способна выдерживать температуры от -70 до 425 градусов Цельсия не теряя своих свойств;
- не склонна к отпускной хрупкости, а также не флокеночувствительна;
- отлично показывает себя при сварке;
- достаточно хорошо показывает себя при механических воздействиях;
- хорошо поддается всем видам обработки.
Из недостатков сплава можно выделить только один критический – это её плохое сопротивление коррозионным процессам.
Область применения
Применяется сплав марки 09Г2С в таких областях как:
- выпуск продукции для строительной отрасли, к которой предъявляются высокие требования к износу;
- изготовление трубопроводной продукции для возведения систем в условиях резких перепад температур;
- автомобилестроение;
- в качестве исходника для оборудования химической промышленности и т.д.
Физические и механические свойства 09Г2С
Стали марки 09Г2С поддаются сварке без каких-либо препятствий или ограничений. Это обусловлено низким содержанием в них углерода. Процесс соединения деталей можно начинать без предварительной их подготовки, так как это не оказывает влияния на качественные характеристики шва. Для сварки можно использовать как газовую горелку, так и ЭДС под флюсом. Во время сцепки детали не склонны к перегреванию, а значит не образуют дополнительной зернистости или не меняют пластичности.
Удельный вес: 7,85 г/см3.
Ковку стали 09Г2С необходимо производить при начальной температуре 1250 градусов Цельсия, и 850 градусов Цельсия в конце.
Предел текучести: 255 – 155 МПа.
Ударная вязкость зависит от температуры, до который было нагрето или охлаждено изделие. Примерные значения приведены в таблице (числовые значения выражены в Дж/см2):
| Сортамент | +20 °С | -40 °С | -70 °С |
| Сортовой и фасонный прокат с сечением 5 – 10 мм | 64 | 39 | 34 |
| Сортовой и фасонный прокат с сечением 10 – 20 мм | 59 | 34 | 29 |
| Сортовой и фасонный прокат с сечением 20 – 100 мм | 59 | 34 | Нет данных |
| Листы (полосы) 5 – 10 мм | 64 | 39 | 34 |
| Листы (полосы) 10 – 160 мм | 59 | 34 | 29 |
Предел выносливости позволяет узнать какие давление может выдержать сталь не разрушаясь.
σ-1 – 235 МПа (предел выносливости на изгиб с симметричным нагружением)
σв – 475 Мпа (предел выносливости на растяжение)
Предел текучести также напрямую зависит от температуры, до которой была накалена сталь:
| Температура, °С | 250 | 300 | 350 | 400 |
| σ0,2, МПа | 225 | 195 | 175 | 155 |
Прокаливаемость (Твердость по Роквеллу) указывает на то, какой толщины можно получить закаленный слой от края изделия.
| Расстояние от торца, мм | 1,3 | 3 | 6 | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 |
| HRCэ | 52 | 52 | 51,5 | 49,5 | 48,5 | 45,5 | 44,0 | 43,5 | 43,5 |
Механические свойства стали 09Г2С при повышенных температурах (нормализация при 930 – 950 градусах Цельсия) характеризуются следующим образом:
| Температура испытания, °С | σ0,2 (предел текучести), МПа | σв (предел выносливости на растяжение), МПа | δ5 (относительное удлинение после разрыва), % | Ψ (относительное сужение), % |
| 20 | 300 | 460 | 31 | 63 |
| 300 | 220 | 420 | 25 | 56 |
| 475 | 180 | 360 | 34 | 67 |
Механические свойства при различных температурах отпуска (испытания на листах толщиной 34 мм, НВ (твердость по Бринеллю) 112 – 127):
| Темп. отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σВ (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) |
| 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 |
