Сталь 10Г2 конструкционная легированная

Автор: | 08.06.2021
Содержание:

Расшифровка

  • Согласно ГОСТ 4543-71 цифра 10 в обозначении стали указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. углерода в стали 10Г2 около 0,10%
  • Буква Г указывает что в стали содержится марганец (Mn), цифра 2 за буквой указывает, что марганца в стали содержится примерно 2%.




к содержанию ↑

Заменитель

Cталь 09Г2.

Стали аналоги

10G2
(Болгария)
BDS 6354
12Mn6
(Германия)
DIN 17145
12Mn
(Китай)
GB 1591-88
12Mn2A
(Китай)
GB 5067-85
150M12
(Великобритания)
B.S. 2772
Part 2 (89)
1513
(США)
SAE J 403,
AISI
CE 11 Mn
(Евронормы)
EN 133-79
S10Mn15
(Румыния)
STAS 1126
Z3
(Югославия)
JUS C.H3.
052
ЭИ 738
(СНГ)
ТУ

Вид поставки

  • сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 19903-74, ГОСТ 1577-93.
  • Полоса ГОСТ 4543-71, ГОСТ 103-76. ГОСТ 82-70.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 4543-71, ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.
  • Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 550-75, ГОСТ 21729-76.
к содержанию ↑

Характеристики и применение [1]

Марганцевая цементуемая сталь марки 10Г2 высокой пластичности применяется для изготовления из труб, листа, проката и поковок различных деталей машиностроения, а также деталей и элементов сварных конструкций в состоянии поставки или после нормализации.

Сталь хорошо деформируется в холодном и горяем состояниях, обладает отличной свариваемостью; склонна к отпускной хрупкости.

Сталь 10Г2 применяется для изготовления:

  • Патрубков,
  • змеевиков,
  • трубных пучков,
  • крепежных деталей,
  • фланцев,
  • трубных решеток,
  • штуцеров,
  • других деталей, работающих при температурах до -70°C под давлением в нефтеперерабатывающей промышленности, а также сварные (толщиной менее 4 мм) и штампованные детали.




к содержанию ↑

Температура критических точек, °С [1]

Ас1 Ас3 Аr3 Аr1
720 830 710 620

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

C Mn Si P S Cu Ni Cr
не более
0,07-0,15 0,17-0,37 1,2-1,6 0,035 0,035 0,30 0,30 0,30




к содержанию ↑

Условия применения стали 10Г2 для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Материал НД на поставку Температура
рабочей среды
(стенки), °C
Дополнительные
указания по
применению
Наименование Марка
Сталь
легированная
конструкционная
10Г2
ГОСТ 4543
Поковки
ГОСТ 8479
От -70 до 475 Для сварных узлов арматуры,
эксплуатируемой в
макроклиматическом районе с
холодным климатом, с
обязательным испытанием на
ударный изгиб при температуре
ниже минус 50°C до минус 70°C,
при этом
KCU ≥ 300 кДж/м2
(3,0 кгс*м/см2) или
KCV ≥ 250 кДж/м2
(2,5 кгс*м/см2)
Сортовой прокат
ГОСТ 4543
Трубы ГОСТ 550
гр.А и В,
ГОСТ 8733 гр.В,
ГОСТ 8731 гр.В
Для труб ГОСТ 550 дополнительное
испытание при температуре ниже
минус 50°C до минус 70°C при
толщине стенки более 12 мм, при
этом
KCU ≥ 300 кДж/м2
(3,0 кгс*м/см2) или
KCV ≥ 250 кДж/м2
(2,5 кгс*м/см2)
к содержанию ↑

Условия применения стали 10Г2 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка
материала
Стандарт или
технические
условия на
материал
Параметры применения
Болты, шпильки, винты Гайки Плоские шайбы
Температура
среды, °C
Давление
номинальное
Pn,
МПа(кгс/см2)
Температура
среды, °C
Давление
номинальное
Pn,
МПа(кгс/см2)
Температура
среды, °C
Давление
номинальное
Pn,
МПа(кгс/см2)
10Г2 ГОСТ 4543 От -70
до 425
20 (200) От -70
до 425
20 (200) От -70
до 425
Не регламен-
тируется
к содержанию ↑

Максимально допустимые температуры применения стали 10Г2 в средах, содержащих аммиак (ГОСТ 33260-2015)

Марка
стали
Температура применения сталей, °C при
парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см2)
Св. 1(10)
до 2(20)
Св. 2(20)
до 5(50)
Св. 5(50)
до 8(80)
10Г2 300 300 300

ПРИМЕЧАНИЕ. Условия применения установлены для скорости коррозии азотного слоя не более 0,5 мм/год.

к содержанию ↑

Максимально допустимая температура применения сталей в водородосодержащих средах (ГОСТ 33260-2015)

Марка
стали
Температура, °C, при парциальном давлении
водорода, PH2, МПа (кгс/см2)
1,5(15) 2,5(25) 5(50) 10(100) 20(200) 30(300) 40(400)
10Г2 290 280 260 230 210 200 190

ПРИМЕЧАНИЕ:

  1. Параметры применения стали 10Г2, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
  2. Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле:
    PH2 = (C*Pp)/100, где
    C — процентное содержание H2 в системе;
    PH2— парциальное давление H2;
    Pp— рабочее давление в системе.Б.




к содержанию ↑

Механические свойства термически обработанной цементуемой легированной стали 10Г2 [2]

Марка
стали
3акалка Отпуск Свойства по ГОСТ 4543-71
температура, °C охлаждающая
среда
температура, °C охлаждающая
среда
1-й 3акалки
или нормализации
2-й 3акалки σТ,
кгс/мм2
σв,
кгс/мм2
δ5, % ψ, %
не менее
10Г2 900 780-800 Воздух 180 Воздух 25 43 22 50
  • σТ — предел текучести (физический), кгс/мм2
  • σв — предел прочности при растяжении (временное сопротивление разрыву), кгс/мм2
  • σ-1 — предел выносливости при изгибе с симметричным циклом нагружения, кгс/мм2
  • aH — ударная вязкость, кгс*м/см2
к содержанию ↑

Влияние температуры испытания на механические свойства легированной цементуемой стали 10Г2 [2]

Марка
стали
Режим
термическое
обработки
Температура
испытания, °C
σТ кгс/мм2 σв кгс/мм2 δ5, % ψ, % aH, кгс*м/см2
10Г2 Нормализация
при 900 °C
20 28 47 31
400 23 40 27
450 20 36 30
500 18 30
600 12 16 36
к содержанию ↑

Влияние температуры отпуска на механические свойства легированной цементуемой стали 10Г2 [2]

Марка стали Режим термической стали обработки Температура отпуска, °C σТ кгс/мм2 σв кгс/мм2 δ5, % ψ, % aH, кгс*м/см2 Твердость
HB (HRC)
10Г2 Закалка
c 820°C в воде
300 113 4 50 300
400 96 100 5 52 266
500 83 87 9 55 230
600 66 71 12 63 206
700 44 60 20 61 164
Закалка
c 850°C в воде
300 95 7 52 295
400 88 92 6 55 282
500 84 82 11 60 215
600 61 68 11 60 215
700 42 60 22 69 170
Закалка
c 880°C в воде
300 113 115 4 53 314
400 97 101 6 56 252
500 81 87 13 58 246
600 67 73 63 193
700 44 59 22 69 170
Закалка
c 820°C в воде
300 77 88 4 59 217
400 57 74 5 61 200
500 69 76 10 59 186
600 58 66 12 63 170
700 41 56 20 68 160
Закалка
c 850°C в воде
300 85 91 5 51 292
400 81 83 7 61 252
500 67 77 14 59 230
600 62 69 19 62 183
700 43 55 22 72 162
Закалка
c 880°C в воде
300 93 100 6 54 229
400 92 95 8 56 229
500 76 82 11 62 200
600 61 71 20 68 180
700 43 58 22 65 167




к содержанию ↑

Влияние термической обработки на предел выносливости легированной цементуемой стали 10Г2 [2]

Марка стали Режим термической обработки σ-1кгс/мм2 σвкгс/мм2
10Г2 Нормализация при 880°C 29 60

Механические свойства

ГОСТ Состояние
поставки
Сечение, мм КП σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU,
Дж/см2
Твердость НВ,
не более
не менее
ГОСТ 4543-71 Пруток.
Нормализация при 920 °С
25 245 420 22 50
ГОСТ 3479-70 Поковка.
Нормализация
До 100 215 215 430 24 53 54 123-167
100-300 430 20 48 49
300-500 430 18 40 44
ГОСТ 8731-74 Труба бесшовная
горячедеформированная
термообработанная
265 470 21 197
ГОСТ 8733-74 Труба бесшовная
холодно- и
теплодеформированная
термообработанная
245 420 22 197
к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах [2]

tисп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ, %
20 265 460 31
400 225 390 27
500 175 295
600 115 160 36

ПРИМЕЧАНИЕ. Нормализация при 900 °С, охл. на воздухе.

Ударная вязкость KCU [3]

Термообработка KCU, Дж/см2,
при температуре, °С
+20 -40 -70
Лист толщиной 10 мм:
в состоянии поставки 86-98 70-88 41-50
отжиг при 900 °С 280 153 117
нормализация при 900 °С 364 276 185
закалка с 900 °С; отпуск при 500°С 321 304 211

ПРИМЕЧАНИЕ. σ4251/10000 = 137 МПа; σ4851/10000 = 69 МПа; σ5501/10000 = 26 МПа.

к содержанию ↑

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/см2 Твердость НВ
200 780 930 13 40 59 350
300 680 850 14 50 20 330
400 590 760 18 59 98 240
500 580 680 21 65 127 200
600 570 660 23 65 186 170

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка в воде.

к содержанию ↑

Предел выносливости [1]

σв, МПа,
сталь после нормализации при 880 °С
σ-1, МПа,
530 221
590 289

Технологические свойства [4]

  • Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800-780. Заготовки сечением до 100 мм охлаждаются на воздухе.
  • Свариваемость — сваривается без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС.
  • Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
  • Флокеночувствительность — не чувствительна.

Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь 20°С
10Г2 7790

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка стали α*106, К-1 при температуре испытаний, °С
20-100 20-400
10Г2 11,3 14,7

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
200 300 400
10Г2 38 37 36

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка Стали При температуре испытаний, °С
20
10Г2 204

Библиографический список

  1. Материалы в машиностроении. Т.2. Конструкционная сталь: Справочник. Под ред. И.В.Кудрявцева, Е.П.Могилевского — 1967 г.
  2. Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы — 1981г.
  3. Гудков С.И. Механические свойства стали при низких температурах: Справочник.-М.:Металлургия — 1967 г.
  4. Марочник сталей и сплавов / Под ред. В.Г.Сорокина — М.:Машиностроение — 1989 г.
к содержанию ↑

Узнать еще

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *