Сталь 09г2с и сталь 20

Обновлено: 06.01.2025

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.

Сравнение сталей 20 и 09г2с

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: