Сталь лучше чем 09г2с

Обновлено: 18.05.2024

Стали марок 09г2с и 20 являются наиболее востребованными в производстве металлоконструкций и трубопроводной арматуры на российском рынке. Это связано с отличными техническими свойствами данных материалов. Они легко свариваются и подходят для эксплуатации в любых климатических условиях. Детали из стали этих марок используют для работы даже при критически низких отметках температуры и резких перепадах давления.

Стали 09г2с и 20 применяют в машиностроении, химической промышленности, нефтегазовой отрасли и других сферах. Из них изготавливают фитинги, трубопроводную и запорно-регулирующую арматуру, сварные и прочие конструкции.

Марки отличаются физическим и химическим содержанием. Выбор сплава зависит от рабочих условий создаваемых деталей, отраслевых стандартов, типа и агрессивности транспортируемого вещества в трубопроводе. В этой статье мы ознакомимся с подробными описаниями каждого вида стали и их отличиями, чтобы не ошибиться с выбором.

Характеристика ст.09г2с

Марка 09г2с — это конструкционная низколегированная сталь. Этот металл используют для производства деталей, механизмов и конструкций в автомобилестроении и строительстве.

Расшифровка химического состава:

09 — углерод © ‒ 0,09%;
г2 — марганец (Mn) — от 1,2% до 2%;
с ‒ кремний(Si) ‒ до 1%.

Кроме того, в химсостав могут входить следующие легирующие элементы: никель (Ni), сера (S), азот (N), фосфор (P) и другие вещества, в процентном соотношении не превышающие отметку в 2%.

Свойства ст.09г2с:

температурный режим: от −70 до +425 градусов;
удельный вес — 7850 кг/м3;
плотность примерно 7800 кг/м3, при наличии меди и кобальта она снижается, вольфрам её увеличивает;
отсутствие деформаций;
стойкость к переменному вектору силы;
лёгкость сварки с предварительным прогревом и без него;
пластичность;
средняя теплопроводность обеспечивает равномерный прогрев и охлаждение во время транспортировки изделия;
устойчивость к образованию флокенов и микропор;
отсутствие отпускной хрупкости.

Область применения:

нефтяная отрасль;
создание технологических линий гражданского и промышленного назначения;
газодобывающая промышленность.

Характеристика ст.20

Ст.20 является углеродистым материалом. Содержание этого элемента составляет от 0,17 до 0,24%.

В состав также входят:

магний (Mg) — до 0,65%;
фосфор (P) — до 0,035%;
кремний (Si) — до 0,37%;
прочие, в том числе вредные, компоненты — до 0,3%;
хром

Свойства:

твёрдость 372–412 МПа — зависит от проведения термообработки;
предел текучести — 225–245 МПа;
плотность зависит от количества легирующих компонентов;
рабочая температура: от −40 до +450 градусов;
средняя теплопроводность;
сварка без нагрева;
пластичность: поддается волочению, отливке, холодной и горячей деформации;
отсутствие отпускной хрупкости;
нечувствительность к флокенам.

Чем различаются

В чём отличие марок ст. 20 и 09г2с? Оно заключается в сфере их применения. Из-за разницы в физико-химическом составе, материалы используются в разных отраслях промышленности.

Ст. 20 применяют в нормальных температурных условиях, так как под воздействием низких показателей она становится хрупкой, а при высоких — пластичной. Кроме того, она неустойчива к большинству кислот и щелочей.

Марка 09г2с, напротив, очень стабильна при климатических колебаниях, а потому её применяют для изготовления деталей, эксплуатируемых в суровых условиях с перепадами температур.

Если говорить об экономии, то ст.20 стоит дешевле, поэтому это отличный выбор для промышленных элементов (например, отводов трубопровода), эксплуатация которых проходит в нормальном климате.

Сталь 09г2с

Сталь 09г2с – это низколегированный конструкционный стальной сплав с 97-процентным содержанием железа (феррума) и минимальным количеством дополнительных примесей (меньше 3%). Обладает высокой механической прочностью, термостойкостью, хорошей свариваемостью (за счет низкого содержания углерода).

ГОСТы

Производство и качество марки 09г2с контролируется перечнем нормативной документации. Один из главных регламентирующих стандартов – ГОСТ 19281-2014. В нем описываются условия выпуска высокопрочных сплавов. Документ содержит информацию:

о классификации;
характеристиках базового исполнения;
хим. составе;
механических свойствах;
правилах контроля и приемки готовой продукции.

Также ГОСТ 19281-2014 представляет полный сортамент металлопроката в различном исполнении из представленной марки сплава. Изучить госстандарт в pdf-формате вы можете по ссылке.

ГОСТ 5520-2017 – еще один регламент, действие которого распространяется на 09г2с. Документ действующий, он заменил ГОСТ 5520-79. Описывает технические условия толстолистового проката, получаемого из легированных и нелегированных сплавов для дальнейшего производства металлоизделий, назначение которых заключается в работе под давлением.

В ГОСТе есть ссылки на иные сопутствующие нормативные документы. Они относятся к производству данного вида проката. В их число входит госстандарт:

Полный перечень контролирующих регламентов есть в ГОСТе 5520-2017, который размещен здесь.

А вот на тонколистовой прокат, получаемый из сплавов повышенной прочности, распространяется документ 17066-94. Он описывает допустимые характеристики исполнения металлоизделий, которые устанавливаются по требованию потребителей, а также размеры. Установлены правила приемки и методы контроля.

Прокат, который производится для строительных сталеконструкций регулируется ГОСТом 27772-2015. Он распространяется:

на листы горячекатаного типа;
универсальный широкополосный металлопрокат;
профили гнутого вида;
фасонный прокат.

В документе представлена классификация металлопродукции, размерные показатели, определены тех. условия к основным характеристикам выпускаемого проката, химическому составу, физико-механическим свойствам. Обозначены предельно допустимые отклонения от заданных параметров. Изучить ГОСТ 27772-2015 можно по ссылке.

В первом документе представлен сортамент электросварного стального трубопроката, определены нормы производства, способы контроля и приемки. Во втором регламенте описаны тех. требования к стальным сварным и бесшовным трубам общего назначения, получаемым методом холодной деформации.

Документ под номером 14249-89 описывает способы и параметры расчета прочности аппаратов и сосудов, изготавливаемых из качественных марок стали.

Есть и другие нормативные регламенты. Их действие определяется исходя из разновидности номенклатуры металлопродукции:

металлопрокат сортового и фасонного вида – госстандарт 2591-88, а также 8239-89 и 8240-97;
листовые толстостенные металлоизделия – ГОСТы 5520-79, 5521-93, 19903-74;
тонколистовой металлопрокат – документы 19903-74, 19904-90 (в госстандартах есть и иные нормативные ссылки)
поковки, кованные заготовочные металлоизделия, слябы (1133-71);
стальные полосы ( контролируются нормативами 103-2006 и 82-70).

Упоминается эта марка стали в документах, которые распространяются на определенные виды деталей, конструкционных элементов (об этом расскажем ниже).

Характеристики

Для возведения конструкций чаще всего используется сплав твердостью около 450-490 МПа. Он отличается увеличенным циклом естественного структурного разрушения, обладает предельной выносливостью перед воздействием внешних факторов и агрессивной среды.

Твердость стали определяется по Бринеллю. Позволяет узнать предел текучести, который распространяется на остаточную деформацию, а также временное расчетное сопротивление на разрыв.

Но важно понимать, что все эти показатели разнятся в зависимости от представленного сортамента (трубы, листы, сосуды и аппараты) и толщины самой стали в металлоизделии.

Свойства и физические параметры по ГОСТу 5520-79 можно изучить в таблице:

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 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.

Читайте также: