При изготовлении различных металлоконструкций, труб и трубопроводной арматуры на российском рынке чаще всего используются две марки стали: ст.20 и 09г2с. Популярность материалов вызвана их эксплуатационными свойствами, хорошей свариваемостью, широким диапазоном рабочих температур.
Стали применяют в машиностроении, нефтегазовом секторе, химической промышленности и других сферах для производства:
- отводов, переходов, тройников и пр. фитингов;
- труб;
- запорно-регулирующей арматуры;
- сварных конструкций;
- машин и прицепов;
- различных деталей.
Несмотря на схожие области применения, стальные марки различаются составом, а, следовательно, технологическими и механическими свойствами. Поэтому материал выбирают, отталкиваясь от государственных и отраслевых стандартов, технических условий и проектной документации.
Характеристика стали 20
Ст.20 ‒ качественная углеродистая конструкционная сталь, которую используют для производства деталей, работающих при температуре от -40 до +450 °C.
Материал пластичен, не имеет ограничений в сварке, не склонен к отпускной хрупкости, не чувствителен к флокенам. Средняя теплопроводность обеспечивает равномерный нагрев и охлаждение во время транспортировки изделия. После термохимической обработки подходит для изготовления деталей с невысокой прочностью сердцевины при высокой твердости поверхности (шестерни, червяки и пр.).
Химические элементы, входящие в состав марки:
- С (углерод) ‒ 0,17-0,24%.
- Si (кремний) ‒ 0,17-0,37%.
- Mn (марганец) ‒ 0,35-0,65%.
- Ni (никель) ‒ до 0,3%.
- Р (фосфор) ‒ до 0,03%.
- S (сера) ‒ до 0,035%.
- Fe (железо) ‒ ∼98%.
- Концентрация др. элементов, в т.ч. вредных ‒ менее 0,3%.
Допускается снижение содержания кремния при использовании ванадия, алюминия, титана или ниобия. Количество марганца также может быть уменьшено при удовлетворении требований к механическим свойствам.
Легирование стали повышает прочность, стойкость к коррозии, снижает опасность хрупкого разрушения. Основные легирующие элементы: Cr (хром), Ni (никель), Cu (медь), N (азот), V (ванадий), Ti (титан) и пр.
Материал изготавливают волочением, отливкой, ковкой, горячей или холодной деформацией.
Характеристика стали 09г2с
Марка 09г2с ‒ конструкционная низколегированная. Ее используют для изготовления деталей и сварных металлоконструкций, работающих под давлением при температуре от -70 до +425 °C, что позволяет выдерживать сильные температурные деформации при длительной эксплуатации. Другими словами, материал морозоустойчив.
Расшифровка:
- 09 ‒ содержание углерода (C) ‒ 0,09%.
- г2 ‒ показывает наличие марганца (Mn) до 2%.
- с ‒ присутствие кремния (Si), отсутствие цифр после «с» определяет его содержание ‒ до 1%.
Химический состав стали не ограничен указанными тремя элементами, он может быть дополнен серой (S), никелем (Ni), фосфором (P), азотом (N) и др. При этом общий процент легирующих добавок не должен превышать 2%.
Свойства:
- не деформируется при эксплуатации;
- выдерживает нагрузки с переменным вектором силы;
- легко подвергается термической обработке;
- пластичная;
- устойчива к образованию флокенов;
- не склонна к отпускной хрупкости;
- не имеет ограничений в свариваемости;
- в сварном шве не образуются микропоры.
Отличия
Стали различаются содержанием химических элементов, что влечет за собой разницу в применении.
Ст20 расширяется под воздействием высоких температур, становится пластичной. При низких температурных значениях становится хрупкой. Является более дешевой маркой в сравнении с 09г2с.
Ст.09г2с сохраняет свои первоначальные характеристики, она более износостойкая. Поэтому ее используют для производства стальных элементов, к которым предъявляются повышенные требования к стойкости и температурным изменениям.
