Можно заменить сталь 09г2с на сталь 20

Обновлено: 16.05.2024

Здравствуйте. Подрядчик обратился с просьбой заменить сталь фундаментных болтов в связи с отсутствием стали, заложенной в проекте. В проекте заложены фунд. болты диаметром 48 мм из стали 09Г2С. Просят заменить на сталь 45 (конструкционную). Начальник дал отказ, так как у неё удлинение при разрыве меньше, чем у 09Г2С, соответственно сталь 45 более хрупкая. Сейчас просят заменить на сталь 20. В СНиПе по стальным конструкциям про сталь 20 в фундаментных болтах не упоминается, а в госте на фундаментные болты - есть такая сталь. Можно ли заменить сталь 09Г2С на сталь 20 ?

Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03)
Раздел 3.
Мы на днях заказывали сталь для работы фундаментных болтов в условиях температур -194С. Руководствовались гостом на соответствующую сталь. Болты 48. Хз где ее искать будут.

Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03)

Я на этом уже попался ! Посмотрите площадь сечения 48 болтов в данном пособии. Увидите там расчетную площадь для 48 болта Аsa=19,72 см2. Надеюсь вы брали не эту площадь ? Потому, что в СНиП стальные конструкции и в ГОСТе на болты указана расчетная площадь Аsa= 14,72 см2. Вот такое вот пособие. И далее: расчетное сопротивление фундаментных болтов по данному пособию для 48 болтов из стали 09Г2С Rba= 1800 кг/см2, а в СНиПе "Стальные конструкции" Ry= 2300 кг/см2. Но в СНиПе ссылаются на марку стали 09Г2С по ГОСТ 19281-73* и её расчетное сопротивление (для болтов 48) Ry=2300 кг/см2, следовательно нормативное сопротивление по пределу текучести Ryn= 2300*1,05=2415 кг/см2. а ГОСТа 19281-73* сейчас нет. Есть ГОСТ 19281-89. По нему нормативное сопротивление 09Г2С по пределу текучести Ryn=2700 кг/см2. Следовательно расчетное Ry= 2700/1,05= 2550 кг/см2 (с округлением до 50 кг/см2). Чему верить ? Пособию по анкерным болтам (Rba=1800 кг/см2), СНиПу II-23-81 (Ry=2300 кг/см2) или ГОСТ 19281-89 (Ry=2550 кг/см2) ? Пособие вообще считаю в огонь кинуть надо.
P.S. заложили на Камчатке болты из стали 09Г2С, сказали, что заказывать надо во Владивостоке сталь 20 или сталь 45, а 09Г2С ближайшее только в Екатеринбурге.

Я особо не парюсь-закладываю по Пособию, по наименьшему (почему не стыковка в НТД не разбирался, Время не хватает.) Мы на Камчатке тоже 09Г2С закладывали и 36, и 48, и 64. Также 45сталь предлагали на согласование. Подрядчик плакал,что на Камчатке нет 09Г2С, наверно дефицит. Потом нашли.

В этом пособии указанны марки сталей, дальше - по пунктам.
СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий Приложение 2 п. 6 и п. 7.
В госте на болты - марка стали, В СНиПе II-23-81 - расчетное сопротивление.
Площадь болта - по ГОСТ 24379.0-80.
Пи.Сы. Пособие, что в формате .doc набрано врукопашную. Неужели не навеяло подозрения, что прощадь болта М48 почти в 2 раза больше площади болта М42, а М56 всего лишь на чуток больше от М48?

СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий Приложение 2 п. 6 и п. 7.
В госте на болты - марка стали, В СНиПе II-23-81 - расчетное сопротивление.

Спасибо за разъяснения ! Вот теперь прояснилось. Хотел узнать, получается сталь 20 приравнивается по расчетному сопротивлению к ВСт3кп2 (по СНиП ii-23-81* Ry= 1900 кг/см2), а сталь 45 (согласно СНиП 2.09.03-85 "Сооружения промышленных предприятий") вообще применять не следует для строительных конструкций, так как она не указана в ГОСТе на болты ?

Дело не в этом. У нас на работе есть программа "Техэксперт" с базой нормативов. Там написано, что данное пособие сверено с оригиналом.

Ладно на Камчатке, но они все равно уже хотят заказывать во Владивостоке. Не думаю, что там 09Г2С нет ! Даже если и нет, то пусть к нам в Хабаровск обратятся. Начальник говорит, что звонил на заводы МК, говорят, что есть у них все ! Просто кто-то хочет отбить денежки, пока суматоха.
P.S. подрядчик с заказчиком сказали, что хотят построить данную котельную (30 МВт) и запустить её в декабре Поэтому, сказали КМД по моим чертежам КМ делать не будут, Сами, типа все сварим на площадке, в том числе и фермы 18 метровые из парных уголков. Я им объясняю, что ферма серийная и узлы в серии не разработаны, они отвечаю, что уже времени нет и будут варить "на глазок" . Ну я им и сказал: "Удачи !". Сейчас льют фундамент. В воскресенье полечу смотреть, что у них там

Сравнение сталей 20 и 09г2с

Марки металла ст20 и 09г2с востребованы на рынке труб и трубопроводной арматуры. Их используют в отечественной и зарубежной промышленности для производства:

металлопроката;
сварных конструкций;
отводов, опор и запорных механизмов;
тройников и переходов.

Популярность связана с высокими эксплуатационными характеристиками, которые позволяют использовать их в регионах с критически низкими температурами наружного воздуха, в системах высокого давления и его резкими перепадами.

Несмотря на применение этих марок в одинаковых областях, их тип, отдельные химические и физические параметры различаются. Поэтому подходящий материал выбирает производитель в соответствии с техническими условиями, государственными и отраслевыми стандартами, особенностями транспортируемой рабочей среды.

Сталь 20 — характеристики

Ст20 относится к конструкционной углеродистой стали. Она пластична, ограничения по свариваемости отсутствуют. Детали производят путем волочения, отливки с дополнительной термохимической обработкой, методами горячей и холодной деформации.

Химический состав включает следующие элементы:

содержание углерода от 0,17 до 0,24% в зависимости от исполнения;
магний — до 0,65%, кремний — до 0,37%;
фосфор — до 0,035%;
другие элементы, в том числе вредные, не более 0,3%.

Легирование металла другими элементами улучшает эксплуатационные особенности материала. Например, добавление хрома объемом до 0,25% увеличивает устойчивость к влаге, поэтому металлопрокат лучше защищен от коррозии.

Твердость материала зависит от того, была ли проведена термическая обработка. Варьируется в пределах 372–412 МПа для труб и металлопроката, предел текучести — 225–245 МПа.
Температура эксплуатации от -40 до 450С, поэтому подходит для использования в северных районах страны.
Обладает средней теплопроводностью, что обеспечивает оптимальную скорость нагрева и охлаждения при транспортировке продукта.

Фотографии продукции из ст.20

Сталь 09г2с — характеристики

Расшифровка указывает на состав и особенности материала.

09 — объем углерода в химическом составе (0,09%);
г2 — содержание марганца (варьируется от 1,2% до 2%);
С — кремний, цифра в конце маркировки указывает на его количество, в данном случае меньше 1%.

Легирование стали не ограничивается этими тремя компонентами. В состав добавляют никель, серу, фосфор и другие элементы, но их содержание в сумме не больше 2%. Плотность около 7800 кг/м3, ее снижают добавлением меди или кобальта, увеличивают — вольфрамом.

Металл легко сваривается, поэтому его используют для организации технологических линий гражданского и промышленного назначения. Отличается устойчивостью к критически низким температурам (до -70С), поэтому применяется в нефтяной и газодобывающей промышленности в северных районах страны.

Химический состав и эксплуатационные свойства продукции зарубежных производителей может отличаться от действующих в России и странах СНГ, что связано с разницей в требованиях государственных стандартов.

Разница в применении

Ст20 отличается низким показателем рабочей температуры. Это значит, что металлические изделия быстро нагреваются, а их пластичность увеличивается. При сильном охлаждении, наоборот, структура становится хрупкой.

Поэтому в суровых условиях используют сталь 09г2с, которая легко поддается сварке и подходит для применения в областях, где требуется высокая износостойкость. В экономическом плане 20 дешевле, поэтому ее часто выбирают в промышленности, где не важен температурный диапазон.

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.

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%.

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.

Сталь 20 и 09Г2С сравнение характеристик

Каждый вид стального сплава уникален. В российской и зарубежной промышленности марки сталей 20 и 09г2с востребованы для производства следующих изделий:

металлопроката;
труб и трубопроводной запорно-регулирующей арматуры;
трубопроводных опор и фитингов: отводов, тройников и переходов;
деталей машин.

Широкая область применения этих стальных сплавов объясняется высокими эксплуатационными качествами обоих материалов: хорошая свариваемость, стойкость к воздействию экстремально высоких и низких температур, способность функционировать в условиях высокого давления и резких перепадов давления.

Схожие варианты использования не означают идентичности данных марок. Они различаются химическими составами, определяющими их физико-химические свойства и технические характеристики. Правильный выбор в пользу определенного варианта подразумевает необходимость руководствоваться инструкциями нормативных регулирующих документов: ГОСТов, ТУ, проектной документации и отраслевых стандартов.

Сталь 20: характеристики

Этот металл является качественной конструкционной углеродистой сталью с вредными неметаллическими примесями не более 0,3%. Содержание других элементов в химическом составе следующее:

железо: около 98%;
углерод: от 0,17 до 0,24%;
магний: до 0,65%;
кремний: до 0,37%;
марганец: 0,35-0,65%;
никель: до 0,3%.

Добавление ниобия, ванадия, алюминия или титана, позволяет уменьшить содержание кремния.

хорошая пластичность;
высокий уровень свариваемости;
средняя теплопроводность;
диапазон температуры эксплуатации – от -40 до +450 °C;
предел текучести – 225-245 МПа;
твердость – от 372 до 412 МПа.

Сталь 09Г2С: характеристики

Данная марка относится к низколегированной конструкционной стали. Особенности ее химического состава следующие:

углерод: 0,09%;
марганец: от 1,2 до 2%;
кремний: менее 1%.

В состав материала могут входить и другие легирующие присадки, но их совокупное содержание не превышает 2%.

высокий уровень свариваемости;
диапазон температуры эксплуатации – от -70 до +425 °C;
устойчивость к деформации;
выдерживает разновекторные нагрузки;
хорошая пластичность;
легко подвергается термической обработке;
низкий уровень хрупкости;
отсутствие образования микропор в сварном шве.

Сталь 20 и 09Г2С: отличия

Сравнение характеристик сталей ст 20 и 09г2с показывает их совпадающие и отличающиеся свойства. Они не одинаковы в составе и количестве добавочных химических элементов, что определяет разницу в их использовании.

Марка ст20 под воздействием высоких температур расширяется и увеличивает свою пластичность. Низкие температуры повышают ее хрупкость. Марка ст09г2с сохраняет свои первоначальные характеристики, у нее более высокий уровень износостойкости, позволяющий использовать ее для изготовления изделий, к которым предъявляются повышенные требования по прочности и стойкости к большому диапазону температур.

Таким образом, мы обнаружили достаточно ощутимую разницу между сталью 20 и 09г2с, поэтому замена марки 09г2с на сталь 20 не всегда целесообразна.

Сравнение сталей 17г1с и 09г2с

В производстве деталей машин, трубопроводных элементов, опор и других сварных металлоконструкций чаще используют сталь 09г2с, что связано с ее эксплуатационными и механическими свойствами. Марку 17г1с также применяют при изготовлении электросварных и бесшовных труб, машинной техники, фасонных деталей трубопровода, теплообменных аппаратов.

Несмотря на пересечения в сфере применения, марки различаются химическим составом, который определяет разницу в физико-механических свойствах. Поэтому выбор материала зависит от эксплуатационных условий, конструкторской документации.

Характеристика стали 17г1с

Ст.17г1с относится к низколегированным конструкционным сплавам, работающим под давлением в диапазоне температур от -40 до +475 °C. Материал используют в промышленности со сложными условиями работы: при прокладке нефтепроводов, тепловых сетей, атомных электростанций.

17 ‒ содержание углерода (0,17%);
г1 ‒ наличие марганца не более 1%;
с ‒ указывает на кремний в составе, концентрация которого не превышает 1%.

В химсостав также входят никель (Ni), сера (S), фосфор (P), хром (Cr), ванадий (V), медь (Cu) и пр. легирующие элементы.

Добавление буквы «у» на конце (17г1с-у) расшифровывается, как «улучшенная». Такая сталь обладает повышенной прочностью.

пластичность сплава обеспечивает ему устойчивость к образованию трещин;
марка не имеет ограничений в свариваемости;
не деформируется при эксплуатации;
хладостойкая;
выдерживает высокие температуры;
легко подвергается механической обработке.

Ст.09г2с также является конструкционным низколегированным сплавом, эксплуатация которого возможна при температуре от -70 до +425 °C. Марка устойчива к морозам, агрессивным средам, подходит для работы в северных регионах страны.

Отличается от первой стали сниженным содержанием углерода (0,09%) и увеличенной концентрацией марганца (до 2%). Состав может быть дополнен серой, азотом, фосфором и другими легирующими добавками, общий процент которых не должен превышать 2%.

не чувствительна к флокенам;
сваривается без ограничений;
морозоустойчивая;
пластичная;
не склонна к отпускной хрупкости;
выдерживает сильные температурные деформации при длительной эксплуатации.

Разница в применении

Несмотря на схожий химический состав и принадлежность к одному классу сплавов, концентрация элементов определяет разницу в использовании и стоимости материала.

Сталь 17г1с более устойчива к высоким температурам, подходит для производства бесшовных, электросварных прямошовных и спиралешовных труб, которые используют при прокладке паропроводов, трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды.

Ст09г2с является более универсальной за счет физико-технических свойств: она пластичная, прочная, износостойкая, применяется в различных климатических зонах. Обладает более низкой стоимостью в сравнении со сплавом 17г1с.

Читайте также: