Сталь марки 16ГС
| Марка: 16ГС (Замены: 17ГС, 15ГС, 20Г2ГС, 20ГС, 18Г2ГС). Класс: Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций Вид поставки : толстолистовой ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90. Ремень ГОСТ 82-70. Промышленное использование: Части и узлы паровых котлов и сосудов под давлением. Корпуса приборов, днища, фланцы и другие детали, работающие при температурах от -40 до +475 градусов. под давлением. Элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре -70 °С. |
| > | ||
| С | 0,12 — 0,18 | |
| Si | 0,4 - 0,7 | |
| Mn | 0,9 — 1,2 | |
| Ni | до 0,3 | |
| Y | до 0,04 | |
| P | до 0,035 | |
| Cr | до 0,3 | |
| N | до 0,008 | |
| Cu | до 0,3 | |
| As | до 0,08 | |
| Fe | 97 | |
| Сталь 16ГС Зарубежные аналоги | |
| США | Gr.F , K01803 |
| Германия | 1.0445, H4, P295GH, StE315, TStE255 |
| Япония | SLA325A |
| Франция<7 | A48CP |
| Англия | 223-490 |
| Европейский союз | P295NH |
| Италия | Fe460-1KG |
| Болгария | 16GS |
| Польша | 15GA |
| Румыния | 16SiMn4 |
| Чехия | 11474 |
| Дополнительная информация и функции |
| Критические температурные точки: Ac 1 = 736 — 745 , Ac 3 (Ac m ) = 920 — 927 , Ar 3 (Arc m ) = 791 — 820 , Ar 1 = 641 — 735 Температура ковки, 20 или : начало 1200, конец 850. Свариваемость материала: неограниченно. Методы сварки: SAW и SAW и защитный газ. Чувствительность к хлопьям: нечувствительна. Склонность к хрупкости темперамента: Не склонна. |
| Механические свойства стали 16ГС | |||||
| ГОСТ | Состояние поставки, способ термической обработки | Сечение, мм | σ 0,2 (МПа) | σ v (МПа) | δ 5 (%) |
| 19282-73 | Листы и полосы (образцы в поперечном раздел) | До 5 От 5 до 10 С 10 до 20 в Ср. от 20 до 32 вкл. Ср. от 32 до 60 вкл. Ср. От 60 до 100 включительно | 325 325 315 295 285 275 | 490 490 480 470 460 450 | 21 |
| 17066-80 | Лист горячекатаный | 2-3,9 | — | 400 | 17 |
| Ударная вязкость стали 16ГС KCU , (Дж/см2) | ||||
| Условия поставки | Толщина листа. мм. | Т=+20 °С | Т= -40 °С | Т= -70 °С |
| Листы и полосы (крест) | от 5 до 10. от 10 до 100 вкл. | 59 59 | 39 29 | 29 24 |
| Механические свойства стали 16ГС при повышенных температурах | |||||
| Температура испытания, °С | σ 0,2 (МПа) | σ v (МПа) | δ 5 (%) | ψ % | KCU (кДж/м 2 ) |
| Листовой прокат толщиной 26 мм (образцы поперечного сечения) | |||||
| 20 200 300 400 500 550 | — 230 225 215 175 135 | 490 420 450 410 305 255 | 27 — 29 — 31 37 | 51 52 48 64 68 68 | — |
| Листы толщиной 4-160 мм. Нормализация 950°С, охлаждение со скоростью 80-100 град/ч. (перекрестные выборки) | |||||
| 20 200 250 300 350 400 500 550 600 | 245-295 175-225 — 195-225 175-225 175-215 145-195 135 110-125 | 470-500 420-450 — 390-480 450-480 400-430 255-345 255 155-175 | 27-38 24-31 — 22-29 25-31 27-34 31-38 37 38-46 | 51-72 52-74 — 48-70 66-71 64-73 68 -85 68 82-90 | 59-196 206-343 245-304 225-314 206-314 127- 235 118-157 — 118-157 |
| Физические свойства стали 16ГС | ||||||
| T (градусы) | E 10 — 5 (МПа) | до 10 6 (1/градус) | l ( Вт/(м град)) | r (кг/ м 3 ) | C (Дж/(кг град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 7850 | |||||
| 100 | 13 | 470 | ||||
| 200 | 14 | |||||
| 300 | 1,81 | 15,3 | ||||
| 400 | 1,72 | 16, 2 | ||||
| 500 | 1,62 | 16,1 | ||||
| 600 | 16.2 | |||||
Характеристики электрошлаковой сварки стали 16ГС: часто малоуглеродистые стали, содержащие определенное количество никеля, марганца, хрома или молибдена иметь достаточно высокое сопротивление хрупкому разрушению в околошовной зоне. В этих случаях негативное влияние крупных зерен в области перегрева подавляется структурными изменениями, такими как устранение видманштаттовской структуры, частичное или полное подавление выделений избыточного феррита по границам зерен, значительное измельчение внутризеренной структуры. . Стали с высокой устойчивостью к перегреву обычно характеризуются более узкой границей раздела твердое тело-жидкость в околошовной зоне. Такие структурные изменения могут значительно повысить стойкость металла вблизи точки плавления к хрупкому разрушению. При оптимальном легировании сталь, подвергнутая перегреву в процессе электрошлаковой сварки, может сохранять высокие значения ударной вязкости при очень низких температурах, вплоть до 213-203 К (-60-70 °С) уже в закаленном состоянии.
Существенное влияние на характеристики перегретого металла оказывают его чистота по примесям и газам, а также состав, форма и распределение неметаллических включений. Для изготовления конструкций особо ответственного назначения весьма эффективно использовать стали, прошедшие электрошлаковый переплав и содержащие небольшое количество примесей. Эти стали рекомендуется дополнительно легировать элементами с высокой акцепторной активностью. открытым. Очень низкие уровни содержания серы и неметаллических включений могут в некоторых случаях вызывать повышенную склонность стали к перегреву, особенно рост зерен и осаждение сульфидов на границах зерен.
Поскольку электрошлаковый переплав увеличивает стоимость сталей, переплав сталей происходит. по сравнению со сталями общего назначения следует отдавать предпочтение более простым методам повышения их стойкости к перегреву при сварке, особенно введением в сталь микродобавок, благоприятно влияющих на состав, форму и распределение сульфидов.
Источник
Общая характеристика стали 16ГС и ее характеристики
Сталь 16ГС представляет собой композицию, из которой изготавливаются детали, работающие в особых условиях. Они, в свою очередь, существенно отличаются от условий, присутствующих в большинстве видов и вариантов наиболее востребованных профессий. Это не самодельный сплав.
Состав и расшифровка
Расшифровка марки 16ГС означает, что в состав сплава входит 0,16 % углерода, а также до 1 % марганца. столько же кремния. Остальные примеси в сплаве представлены в следующем соотношении: медь — 3 ppm, никель и хром — столько же, мышьяк — 0,8, азот — 0,08, сера — 0,4, фосфор — 0,35. Содержание марганца самое высокое: максимальный допуск по массе 1,2%.
По составу 16ГС является низколегированной и занимает промежуточное положение между низко- и среднеуглеродистой сталью.
По ГОСТу и по своим свойствам 16ГС относится к конструкционным сталям, применяемым в основном для сварных конструкций. ГОСТ 17066-1994 допускает добавление мышьяка в качестве одной из добавок, если его процентное содержание не превышает 0,15 ppm от общей массы. Содержание фосфора выше 0,3 ppm не допускается. ГОСТ 19282-1973 разрешает дополнять химический состав сплава добавкой кальция не более 0,2 млн-1. Также допускается вводить в состав стали 16ГС и ее заменителей не более 0,5 млн-1 редкоземельных элементов, например неодима. Государственные стандарты под номерами 19281-1989 и 19282-1973 допускают включение в состав 16ГС небольших количеств титана и алюминия в количестве 0,3 и 0,5 промилле. ГОСТ 5520-1979 устанавливает дополнительные допуски на разливку из керченской железорудной стали. Мышьяк добавляют в несколько большем количестве, но не более 1,5 промилле.
Фосфора, как и в большинстве случаев, оставляют 0,3 промилле. Сера составляет четверть части на миллион. При выплавке стали 16ГС (и ее аналогов) в составе сплава остается небольшое количество азота — 0,12 промилле, как и его соединений с другими легирующими добавками. Азот, фосфор и сера не входят в число основных легирующих элементов; они остаются побочными продуктами, когда руда переплавляется в определенный тип стали. Также есть технические условия по шифру 1301-039-00212179-2010: примесь, не относящаяся к легирующим добавкам, не должна превышать 0,5 ppm, но ГОСТ регламентирует ее содержание еще ниже.
А при В то же время значительно улучшается качество стали 16ГС: сталь становится более устойчивой к перегрузкам, в значительной степени теряет красную хрупкость (осколки и изломы при нормальной и повышенная температура) и хладноломкость (растрескивание при низких температурах).
Характеристики и свойства
Плотность стали 16ГС 7,83 г/см3. Значения температуры критической точки располагаются следующим образом:
Видео-гайд: 16гс что это за сталь
- температура 1 ступени — 736-745,
- 2 ступени — 920-927 ,
- Фаза 3 — 791-820,
- Фаза 4 — 641-735 градусов.
Параметр «критическая точка» предназначен для определения того, при какой температуре нагрева стальная структура может измениться. Изменения кристаллической решетки сплава происходят в твердом агрегатном состоянии. Удельная теплоемкость существенно не меняется и равна 470 Дж на килограмм нагретого/охлажденного сплава на градус Цельсия (или Кельвина). Электрическое сопротивление (удельное) также существенно не колеблется и составляет примерно 0,1–0,15 Ом на метр последовательного кабеля с поперечным сечением 1 мм2. В общем, при нагреве стальная заготовка 16ГС будет расти.
Замена стали 16ГС — состав 15ГС, 17ГС, 18Г2С, 20ГС, 20Г2С. Расчетное давление на деформационное дробление, лом и сплющивание заготовок составляет 280 МПа при длительном воздействии и до нескольких сотен МПа при кратковременном воздействии. Чтобы деталь практически сразу разрушилась, на нее нужно воздействовать давлением 0,5 ГПа. Именно эти значения определяют твердость сплава по шкале Бринелля.
16ГС Свариваемость: ограничений нет, единственное требование — чистота стыков перед наложением сварных швов.
Применение
Сталь 16ГС используется в качестве сырья для производства деталей баков и баков паровых котлов, трубопроводов, работающих при высоких давления в десятки мегапаскалей. Также из него изготавливают детали корпусов различного оборудования, подконструкции, фланцевые соединения и другие узлы, температурный диапазон которых составляет от -40 до 475 градусов, с обязательным наличием повышенного давления.
Примером использования трубопроводов СВП являются котлы, подающие воду с температурой 280 °С и давлением 380 атмосфер. Обычные трубы из черной стали лопнули бы при таком ударе — они не подходят для таких высоких давлений.
Обработка
Сталь 16ГС можно варить любым электродом, например качеством АНО. Эта сталь сваривается любым методом, от ручной дуговой сварки до сварки в среде защитного газа. Для горячекатаных и холоднокатаных листов и труб требуется только выбор диаметра штифта внутреннего электрода в соответствии с толщиной стенки. Промышленная сварка 16ГС производится не вручную, а с использованием автоматических систем, в том числе инертным газом и лазерно-плазменным методами. Праздничная недолговечность для 16GS не характерна. Закалка этого сплава производится при 900 градусах с последующей закалкой в масле (но не в добыче). Отжиг — при 600-700, отпуск — при 200-400 град, с медленным охлаждением совместно с печью, в которой проводились все виды термообработки.
После отпуска состав 16ГС может становятся несколько хрупкими, поэтому рекомендуется проводить отпуск при высокой температуре (около 500 градусов), а затем нормализовать гораздо более высокое энергопотребление до 16ГС расплавился. Сталь 16ГС отлично режется, фрезеруется. Для фрезерования используются победитые, алмазные или классические быстрорежущие фрезы. Лазерная резка на станках плазменной лазерной резки будет успешна на самом высоком уровне. Компаунд 16GS также хорошо полируется и травится. Допустимо делать как фрезерование, так и лазерную гравировку. Кованая сталь 16ГС начинается с 1200 градусов и заканчивается на 850.
Источник