Из чего состоит сталь 17Г1С и как ее обрабатывают?

Сталь 17Г1С берется для производства различных сварных конструкций, которые эксплуатируются в трудных условиях. Она сохраняет все свои качества при различных температурах, при большом давлении. Сегодня мы поговорим о составе, основных характеристиках такого металла.

Сталь марки 17Г1С включает в свой химический состав следующие элементы.

• Никель. Он позволяет защищать поверхность стали от образования коррозии.

• Фосфор. Увеличивает прочность материала.

• Сера. Компонент улучшает свойства будущей обработки.

• Железо. Оно является основной частью такой стали.

• Углерод. Этот компонент позволяет повышать плотность металла.

• Марганец. Элемент помогает выводить лишний кислород.

• Кремний. Нужен для закалки металла.

При этом содержание железа часто составляет 96%. Иногда в металле имеются и иные компоненты, но в незначительном количестве. Возможны и модифицированные составы, в них также включают кальций, титан.

Основные свойства, характеристики материала можно найти в ГОСТах. Данная сталь является конструкционной и низколегированной. Она отличается хорошей свариваемостью, высоким качеством швов. Предел прочности 490-510 МПа. Максимальный показатель текучести достигает 343-355 МПа.

Материал обладает повышенным пределом прочности, особой твердостью. Класс прочности К52, К60. Ударная вязкость этого металла равна 440 кДж/м2. Температурный режим плавления равен 1250 градусам.

Модуль упругости данной стали составляет 200000 МПа, ее плотность достигает 7850 кг/м3. Удлинение на разрыв равно 20-23% (при температуре не более 20 градусов). Коэффициент линейного расширения может значительно варьироваться в зависимости от температуры.

Существует большое количество различных аналогичных марок стали:

• китайская сталь 16MN, HP345;

• сталь японского производства SM490, SM520;

• южнокорейский металл STKM16;

• польский металл 16G, 18G;

• австрийская сталь St52F;

Марка 17Г1С чаще всего используется при производстве трубопроводов, которые работают под большим давлением. А также ее берут при изготовлении различных элементов, которые эксплуатируются в условиях высоких температур, разных несущих конструкций.

Нередко металл подвергается плакированию – такая процедура позволяет сделать его многослойным, полученная оболочка будет надежно защищать материал от образования коррозии. Такая сталь предназначается для изготовления теплообменников, нефтепроводов, газопроводов, теплосетей, гнутого проката, отдельных деталей для легковых автомобилей, вагонов.

За счет пластических качеств и простоты формирования швов получаются качественные и надежные электросварные конструкции, соединение у них может быть как спиралевидным, так и продольным. Кроме того, сталь марки 17Г1С широко применяется в области строительства, потому что различные опоры из нее могут выдерживать максимальные механические нагрузки, при этом они будут обладать небольшой массой.

Хладостойкость данного металла позволяет делать из него различные системы охлаждения, детали, которые эксплуатируются при пониженных температурах. Материал можно применять при изготовлении прочных сосудов, рассчитанных на большое давление.

Относительно малое содержание углерода в данном металле дает возможность применять различные сварные технологии. Причем они могут использовать как с предварительным разогревом, так и без него.

Заготовки со значительной толщиной обрабатываются посредством многослойной сварки. Чтобы провести механическую обработку, чаще всего используется специальное оборудование, в том числе фрезерные установки, токарные аппараты, сверловка, пескоструйный агрегат.

В процессе таких обработок на специальном оборудовании прочность и пластичность металла не будут изменяться. При помощи нагрева и последующего резкого охлаждения проводится закаливание, отпуск, отжиг.

Предварительный нагрев такой стали не потребует слишком много времени. Закалка заготовок позволит значительно повысить прочность, твердость материала. Отпуск устранит напряжение внутри, увеличит эксплуатационный срок металлических изделий.

Термический отжиг придаст изделиям максимально равномерный кристаллический состав, иногда эта процедура проводится для уменьшения пластичности.

Сталь данной марки отлично поддается сварке. Причем она может проходить без подогрева. Кроме того, после такой процедуры не нужно будет дополнительно нагревать металлические заготовки. Электродами для выполнения работ могут стать Э42А, Э50А.

Иногда заготовки перед сваркой все же нагревают до температуры в 120 градусов. Далее разделку кромок выполняют при толщине материала не более 5 миллиметров. Но даже без этого можно будет качественно варить изделия с толщиной до 40 миллиметров.

Иногда применяется полуавтоматическая сварка. Ее выполняют при токе в 200-230 ампер, давление при этом должно достигать 2-2,2 атмосферы. Сразу после этого проводится охлаждение при обычных условиях, что обеспечивает максимальную надежность соединения.

Чтобы избежать появления закалочной структуры, нужно выполнять отпуск при температурном режиме в 600-650 градусов. Затем заготовки отправляют в специальное печное оборудование, там они остывают. Медленное и равномерное остывание позволяет избежать коробления. Если сечение изделия составляет менее 36 мм, то тогда отпуск можно и не производить.

Термообработка заготовок может выполняться как в специальных печах, так и на механических станках. В процессе станочной обработки применяются резка, правка и прочие операции. Все это позволяет придавать металлу необходимую форму.