Уголок конструкционный 09Г2С: характеристики, сортамент и применение
Уголок конструкционный 09Г2С — профильный прокат равнополочного или неравнополочного сечения из низколегированной кремнемарганцовистой стали марки 09Г2С, поставляемый по ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86 и ГОСТ 19281-2014. Сталь 09Г2С — низколегированная конструкционная сталь, содержащая 0,09 % углерода, 1,3–1,7 % марганца и 0,5–0,8 % кремния, что обеспечивает предел текучести не менее 345 МПа при толщине фасонного профиля до 20 мм и ударную вязкость KCU не ниже 39 Дж/см при температуре –40 C. Уголок из этой марки применяется в сварных металлоконструкциях, работающих под динамическими и знакопеременными нагрузками в диапазоне климатических температур от –70 C до +425 C.
Сортамент и геометрические параметры
Профиль выпускается горячекатаным с шириной полки от 20 до 250 мм и толщиной стенки от 3 до 35 мм. Для равнополочного уголка по ГОСТ 8509-93 регламентируется радиус внутреннего закругления и притупление полок; для неравнополочного по ГОСТ 8510-86 — соотношение полок от 1:1,5 до 1:2,5. Кривизна профиля не превышает 0,2 % длины, что критично при монтаже связевых блоков и ферменных систем.
| Типоразмер, мм | Толщина полки, мм | Масса 1 м, кг | Предел текучести, МПа | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 50 50 | 5 | 3,77 | 345 | 39 при –40 C |
| 75 75 | 8 | 9,02 | 345 | 39 при –40 C |
| 100 100 | 10 | 15,10 | 325 | 34 при –40 C |
| 125 125 | 12 | 22,30 | 325 | 34 при –40 C |
| 160 160 | 14 | 33,90 | 305 | 29 при –40 C |
Химический состав и механические свойства
Химический состав стали 09Г2С по ГОСТ 19281-2014: C 0,12 %; Si — 0,5–0,8 %; Mn — 1,3–1,7 %; P 0,035 %; S 0,040 %; Cr 0,30 %; Ni 0,30 %; Cu 0,30 %; As 0,08 %. Такое легирование повышает стойкость к хрупкому разрушению при отрицательных температурах и снижает склонность к старению после пластической деформации. Относительное удлинение — не менее 21 %, ударная вязкость после механического старения — не ниже 29 Дж/см.
Технологические особенности
- Свариваемость без ограничений: ручная дуговая сварка электродами Э50А, автоматическая под флюсом АН-348А, сварка в среде CO и Ar+CO.
- Предварительный подогрев до 100–150 C требуется при толщине полки свыше 25 мм и температуре окружающей среды ниже 0 C.
- Гибка в холодном состоянии допустима при радиусе не менее 2,5 толщины полки; при меньшем радиусе — нагрев до 850–900 C.
- Обрабатываемость резанием удовлетворительная; для получения точных отверстий под болты М20–М24 применяется сверление с СОЖ.
- Термическая обработка: нормализация при 900–930 C, отпуск при 600–650 C для снятия напряжений после сварки.
Области применения
- Несущие элементы мостовых кранов, крановых путей и подкрановых балок в цехах металлургических производств.
- Каркасы и связевые системы промышленных зданий, включая пролёты с интенсивными динамическими нагрузками.
- Опорные конструкции магистральных трубопроводов и эстакад в районах с расчётной температурой до –60 C.
- Рамы и обвязки горно-шахтного оборудования, буровых установок, дробильно-сортировочных комплексов.
- Элементы вагоностроения: хребтовые балки, стойки, раскосы кузовов грузовых вагонов.
- Металлоконструкции портовых кранов и перегрузочных машин, работающих в условиях морского климата.
Вопросы и ответы
Чем уголок 09Г2С отличается от уголка из Ст3сп5?
Сталь 09Г2С содержит марганец и кремний в количествах, обеспечивающих предел текучести 345 МПа против 245 МПа у Ст3сп5, и сохраняет ударную вязкость не ниже 39 Дж/см при –40 C, тогда как Ст3сп5 гарантирует не ниже 34 Дж/см при –20 C. Это позволяет применять уголок 09Г2С в северных исполнениях и под динамическими нагрузками.
Какой максимальный типоразмер уголка 09Г2С выпускается по ГОСТ 8509-93?
Стандарт распространяется на равнополочные уголки с шириной полки до 250 мм и толщиной до 35 мм. Для полок свыше 200 мм ударная вязкость нормируется при –20 C, а предел текучести — не менее 285 МПа.
Требуется ли термообработка сварных конструкций из уголка 09Г2С?
При толщине полки до 25 мм и отсутствии жёсткого закрепления термообработка не требуется. При толщине свыше 25 мм или сварке в условиях отрицательных температур рекомендуется отпуск при 600–650 C для снижения остаточных напряжений.
Допускается ли холодная гибка уголка 09Г2С?
Холодная гибка допустима при радиусе не менее 2,5 толщины полки. При меньшем радиусе необходим нагрев до 850–900 C. После холодной гибки с деформацией свыше 5 % рекомендуется контроль ударной вязкости на образцах после старения.
