К какой группе относится сталь 09г2с?

Марки стали. Расшифровка. Буквенные обозначения легирующих элементов. Группы марок сталей

Сталь — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом и другими элементами, содержание углерода в котором не превышает 2,14%. Углерод придает прочность сплавам железа.

Классификация сталей

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные;

по содержанию углерода – на малоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые;

легированные стали по содержанию легируюших элементов делятся на низколегированные, среднелегированные и высоколегированные.

Углеродистая сталь наряду с железом и углеродом содержит марганец (0,1-1,0%), кремний (до 0,4%).

Сталь содержит также вредные примеси: фосфор, сера, газы — несвязанный азот и кислород.

Фосфор придает стали хрупкость (хладноломкость) при низких температурах, уменьшает пластичность при нагревании.

Сера вызывает трещиноватость при высоких температурах (красноломкость).

Для изготовления сварных конструкций в основном применяется углеродистая сталь обыкновенного качества, соответствующая ГОСТ 380-71.

Для придания стали каких-либо особых свойств – механических, электрических, магнитных, коррозионной устойчивости и т.д. – в нее вводят так называемые легирующие элементы, как правило, металлы: хром, никель, молибден, алюминий и др. Такие стали называют легированными.

Свойства стали можно изменять, применяя различные виды обработки: термическую (закалка, отжиг), химико-термическую (цементизация, азотирование), термо-механическую (прокатка, ковка).

Сочетания букв и цифр дают характеристику легированной стали. Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней либо 1%, либо выше 1%. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах, если за буквой отсутствует цифра – значит содержание данного элемента около 1% (не более 1,5%). Буква А в конце марки, как и в углеродистой, так и в легированной стали, обозначает высококачественную сталь, т.е. сталь, содержащую меньше серы и фосфора.

Указанная система маркировки охватывает большинство существующих легированных сталей.

Исключение составляют отдельные группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой:
Р – быстрорежущие, Е – магнитные, Ш – шарикоподшипниковые, Э – электротехнические.

• азот ( N ) – А
• алюминий ( Аl ) – Ю
• бериллий ( Be ) – Л
• бор ( B ) – Р
• ванадий ( V ) – Ф
• висмут ( Вi ) – Ви
• вольфрам ( W ) – В
• галлий ( Ga ) – Гл
• иридий ( Ir ) – И
• кадмий ( Cd ) – Кд
• кобальт ( Co ) – К
• кремний ( Si ) – C
• магний ( Mg ) – Ш
• марганец ( Mn ) – Г
• свинец ( Pb ) – АС
• медь ( Cu ) – Д
• молибден ( Mo ) – М
• никель ( Ni ) – Н
• ниобий ( Nb) – Б
• селен ( Se ) – Е
• титан ( Ti ) – Т
• углерод ( C ) – У
• фосфор ( P ) – П
• хром ( Cr ) – Х
• цирконий ( Zr ) – Ц

Группы марок сталей:

• Углеродистые: ст. 20, 09Г2С
• Коррозионностойкие: ст. 20ФА, 13ХФА, 09ГСФ, 20А, 20С, 10Х17Н13М2Т
• Нержавеющие (пищевые): ст. 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т
• Хладостойкие: ст. 10Г2ФБЮ
• Жаропрочные: ст. 15Х5М

Группа коррозионной стойкости 1 – все виды коррозионных сталей с классом прочности К 52

Классы прочности:

К42 – ст. 20
К48 – ст. 09Г2С
К52 – ст. 20ФА, 13ХФА, 20А, 20С
К56-60 – ст. 10Г2ФБЮ

Категорийность металлопроката низколегированных сталей ГОСТ 19281-89

Прайс-лист — Труба прямоугольная низколегированная ст.09Г2С

Прайс-лист — Балка двутавровая ст.09Г2С

Прайс-лист — Швеллер 09Г2С

Прайс-лист — Лист низколегированный ст 09Г2С

Категория металлопроката низколегированных сталей ГОСТ 19281-89

При обозначении марок низколегированных сталей (ГОСТ 19281-89) после марки стали (через тире) пишется категория металлопроката (пример: 09Г2С-12 , 09Г2С-14 , 09Г2С-15 , 10ХСНД-15 , 15ХСНД-15). Категория обозначает на какие нормируемые характеристики был испытан металлопрокат.

Марка 09г2с – сталь конструкционная, низколегированная, углеродистая. Количество присадок в ней не превышает 2,5%, а цифровые и буквенные символы в названии обозначают их процентное содержание в металле. Расшифровка маркировки по ГОСТ 5058-65 означает, что содержание углерода в стали – 0,09%, буква «Г» в сочетании с цифрой «2» говорит о добавке 2% марганца, а «С» – однопроцентная добавка кремния. Аналоги этой стали – 09г2, 09г2дт, 09г2т, 10г2с, также также легко расшифровываются по ГОСТ. Главное достоинство этой марки – ее хорошая свариваемость, которая осуществляется и при подогреве и термической обработке, и без подогрева.

Основные характеристики стали 09г2с

Расшифровка марки 09Г2С: Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет – это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее кол-во добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь. Сера и фосфор, негативно влияющие на вязкость стали, используются в марке в незначительных количествах.

• углерод – до 1.2%;
• кремний – 0.5-0.8%;
• марганец – 1.3-1.7%;
• никель – до 0.3%;
• сера – до 0.04 %;
• фосфор – 0.035 %;
• хром – до 0.3 %;
• азот – до 0.008 %;
• медь – до 0.3%;
• мышьяк – 0.08 %.
• железо – 96-97%.

Механические свойства стали 09г2с позволяют использовать ее для различных строительных конструкций, поскольку она обладает повышенной прочностью даже в деталях не очень большой толщины. Диапазон ее температурного использования значителен: -70 – +450°С, т.к. она обладает устойчивостью присущих ей качеств.

Ценность технологических свойств марки 09г2 связана с наличием:

• высокого предела выносливости, особенно после получения двухфазной ферритно-мартенситной структуры
• пластичности
• легкой свариваемости без ограничений
• прокаливаемости
• отсутствия перегрева
• отсутствия флокеночувствительности
• устойчивости к образованию трещин
• устойчивости к отпускной хрупкости и др.

По ГОСТУ19281-89 к марке, равно как и к другим низколегированным сталям, добавляется категория металлопроката. Например, 09г2с -12 будет обозначать, что стальной лист из 09г2с испытывался на ударную вязкость при температуре -40°С. Соответственно 09г2с -15 будет обозначать, что стальной лист из 09г2с испытывался на ударную вязкость при температуре -70°С

Лист г/к из стали 09Г2С называют еще листом низколегированным. Применяется данный лист для конструкций сварных, клепанных или болтовых.

Также из стали 09Г2С изготовляют:

• детали для вагонов;
• паровые котлы;
• сварные переходы, фланцы;
• бесшовные трубы;
• аппараты, работающие под давлением;
• оборудование для нефтехимической отрасли.

Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97.

Лист толстый ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74.

Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19904-90.

Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70.

Поковки и кованные заготовки ГОСТ 1133-71

Лист 09Г2С изготавливается толщиной от 4 до 160 мм по сортаменту ГОСТ 19903 и с техническими условиями по:

• ГОСТ 5520;
• ГОСТ 19281.

Лист 09Г2С ГОСТ 5520 производится по категориям 2-18 и 19-22. При этом листы:

• категорий 2-6, 10-12, 16, 18, 19 и 20 производятся без термической обработки или термически обработанными, в том числе с прокатного нагрева;
• остальных категорий — с термической обработкой (после нормализации или закалки с отпуском).

Лист низколегированный по ГОСТ 19281 производится по классам прочности. Из марки стали 09Г2С листы изготовляют классов прочности 265, 295, 325 и 345.

Еще один важный факт, который относится к маркировке, это обозначение материала в разных отраслях. К примеру, в строительном деле сплав 09Г2С обозначается как С345. Довольно часто в таких случаях возникает множество вопросов у незнающих людей. Все дело в том, что для строителей маркировка с точки зрения легирования не важна. Они отмечают такие сплавы по их пределу текучести, который в данном случае равен 345.

Прокат из стали С345 изготовляют категорий 1, 2, 3 и 4 в зависимости от требований по испытаниям на ударный изгиб. Нормируемые показатели ударной вязкости для проката различных категорий, оговоренных в заказе, приведен в таблице

Свариваемость стали 09Г2С:

Сталь 09Г2С отличается устойчивостью к перегреву, образованию трещин. Ее можно сваривать как после подогрева, так и без предварительного подогрева и какой-либо термической обработки. Подобное стало возможным благодаря низкому содержанию углерода. Если же в сплаве будет больше углерода, то в шве образуются микроскопические поры. При работе с толстыми листами рекомендуется использовать многослойную сварку.

Сталь 09Г2С не перегревается и не закаливается в процессе сварки. Ее пластические свойства остаются на высоком уровне, а зернистость не увеличивается. Все эти характеристики делают такой сплав идеальным для использования в сварных конструкциях. Процесс сварки может осуществляться с предварительным подогревом (приблизительно до 100°-120°) и без него.

Именно эта марка позволяет создавать максимально тонкостенные элементы, что отлично подходит для ее применения в судостроении и строительной области. К тому же материал довольно прочный и долговечный, что обуславливает безопасность сооружения.

Листовой прокат из стали 09Г2С. Это позволяет создавать сложнейшие конструкции для газодобывающей, нефтяной и химической отрасли. В таких сферах стальные изделия из этой марки представлены в виде труб и трубопроводной арматуры.

Способы сварки:

• ручная дуговая (РДС)
• аргонно-дуговая (АДС) под флюсом и с газовой защитой
• электрошлаковая (ЭШС)

Механическая обработка

Сталь можно подвергать разным видам механической обработки: токарная, дробеструйная и фрезерная обработка, поперечная резка, сверловка, правка. При этом металл не теряет своих положительных свойств. Выполнять механическую обработку можно практически на любом оборудовании.

Стоит не забывать, что этот механический показатель напрямую зависит от химического набора соответствующих компонентов, и присутствие в большем процентном содержании какого-либо элемента может сыграть ключевую роль при формировании показателей прочности при обработке этой стали.

Механические свойства стали 09Г2С

В зависимости от класса прочности, изменяется и такой показатель механических характеристик, как твёрдость. Зависимость этих двух показателей прямая: чем выше категория прочности материала, тем выше и значение твёрдости. Обычно твёрдость низколегированных сплавов измеряется по методу Бринелля, и показатель твёрдости обозначается в единицах НВW, но в зависимости от требований, предъявляемых к изделию, и месту контроля (основной материал или материал сварного шва), может изменяться и метод измерения твёрдости. В таком случае, твердость материала может быть выражена в единицах по шкале Роквелла, Виккерса и т.д.

Механические свойства проката из стали С345

Технические характеристики и расшифровка стали 09г2с

С каждым годом производится все большее количество легированных сплавов, которые имеют сложный химический состав, обеспечивающий высокую прочность и другие высокие эксплуатационные качества. Примером можно назвать сталь 09г2 с. Она применяется для производства различных сварных конструкций, резервуаров и других изделий, эксплуатация которых проходит при достаточно высокой температуре. Рассмотрим технические характеристики стали 09г2с, а также то, как проводится расшифровка этой марки.

Расшифровка марки согласно ГОСТ

Проводится расшифровка стали 09г2с согласно установленным стандартам в ГОСТ. Отметим, что в других странах есть аналогичные сплавы, для обозначения которых применяется совсем иной метод маркировки. Химический состав определяет свойство текучести и другие характеристики.

Расшифровка 09г2с выглядит следующим образом:

1. Основными элементами любой легированной конструкционной стали являются железо и углерод. Углерод обозначается первыми двумя цифрами, в этом случае его концентрация составляет 0,09%.
2. Легирование проводится марганцем 2% и кремнием. После символа, который обозначает кремний, не идет цифра. Согласно принятым стандартам цифра не указывает в случае, когда концентрация легирующего элемента не более 1%.

Принято считать, что если на легирующие элементы приходится менее 2,5% состава, то сталь имеет низколегированный состав. Концентрация углерода и наличие примесей определяют характеристики применения стали 09г2с.

Характеристики рассматриваемой стали

За счет включения в состав определенных примесей ст 09г2с приобретает характеристики следующего типа:

1. Повышенный механический предел прочности.
2. Сопротивление воздействию высоких температур.
3. Возможность проведения термообработки для повышения эксплуатационных качеств. К примеру, закалка существенно повышает твердость поверхности.
4. Плотность или удельный вес составляет 7,85 грамма на кубический сантиметр материала. Этот момент определяет возможность получения легких изделий.

Кроме этого, сварка может проходить без предварительного подогрева структуры. Поэтому процесс сваривания отдельных деталей, изготавливаемых из рассматриваемого материала, существенно упрощен. Хорошая свариваемость определяется низкой концентрацией углерода.

Востребованность о9г2с связана с тем, что практически ни один аналог не обладает подобными механическими свойствами. Изделия из рассматриваемого металла могут использоваться при температуре от -70 до 450 градусов Цельсия.

Основные достоинства

К достоинствам этой стали отнесем следующие:

1. Структура способна переносить воздействие низкой температуры без изменения основных эксплуатационных качеств. Именно поэтому металл получил распространение в применении на Крайнем Севере.
2. Высокий показатель сопротивления на разрыв и прочность определяет то, что металл может использоваться при изготовлении машин, мостов и других ответственных конструкций.
3. Низкие затраты на выполнение монтажных работ характеризуются хорошей свариваемостью. Для соединения металла не нужно проводить временный нагрев.
4. Предел текучести при температуре 355 градусов Цельсия составляет 175 МПа, что позволяет получать изделия сложных конфигураций.

Допускаемое напряжение на материал этой категории зависит от:

• класса прочности;
• толщины, линейных размеров и иных конфигураций заготовок.

Эквивалент рассматриваемой марки производят более чем в 12 странах. Примером назовем то, что в Германии подобной стали получил название DIN, WNr, в Китае G. B. .

Область применения

Как ранее было отмечено, область применения этого металла весьма обширна:

1. Создание мостов промышленного и гражданского предназначения.
2. Производство оснащения и других элементов для машиностроительной, судостроительной и химической промышленности.
3. Выпуск резервуаров и котлов, которые во время эксплуатации подвержены воздействию высокой температуры.
4. Создание магистральных сетей.
5. Выпуск различных инструментов и технической оснастки, приспособлений.
6. Производство сельскохозяйственной и иной техники.

Рассматриваемая низколегированная сталь применяется более чем в 15 отраслях промышленности. Сегодня она относится к числу самых востребованных металлов. Кроме этого, она подается термической обработке, что позволяет существенно повысить эксплуатационные качества.

В заключение отметим, что форма выпуска может быть представлена квадратным или круглым сечением. Проводится выпуск и полос, ширина которых варьирует в пределе от 40 до 160 мм, а толщина 12−50 мм. В производственные цеха поставляется листовой металл, классифицирующийся по таким показателям, как метод изготовления и толщина.

Марки стали

Сталь 09Г2С

09Г2С – марка низколегированной стали. Данный тип стали предназначен для изготовления цельносварных конструкций. Тем не менее, область применения данной марки гораздо шире. Она отличается повышенной прочностью и устойчивостью к высоким показателям давления, что делает ее идеальной для изготовления промышленных емкостей, предназначенных для хранения жидких и газообразных сред под давлением.

Легированная сталь – это сплав железа и углерода с добавлением различных примесей для придания металлу тех или иных свойств. При этом процентная доля железа не должна быть менее 45%.

Сталь 09Г2С содержит 97% железа и менее 3% примесей, соответственно, является низколегированной. Стоит также отметить, что сталь марки 09Г2С является одной из самых востребованных на российском рынке и странах СНГ.

Химический состав

Данная марка содержит 0,9% углерода, что отображено цифрами 09 в маркировке, 2 % марганца (Г2) и некоторое количество кремния (С). Отсутствие цифры после «С» означает, что в данной марке стали количество содержания кремния не превышает 1%.

В составе имеется незначительное количество серы и никеля, а также фосфора хрома, серы, азота, мышьяка и меди.

Аналоги: 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С

Массовая доля элементов в стали 09Г2С, %

Использование

Физические и химические показатели стали 09Г2С дают широкие возможности для ее применения.

Повышенная прочность позволяет использовать ее в различных строительных конструкциях. В отличие от других типов металла, данная сталь дает возможность изготавливать более тонкие элементы.

Она также имеет широкий диапазон температурной выносливости от -70 до +450 градусов. При этом марка 09Г2С отличается легкой свариваемостью. Это позволяет изготавливать из листового проката достаточно тонкие, но очень прочные конструкции для химической, нефтяной, газовой и других типов промышленности. Такие конструкции подходят для хранения различных сред под давлением.

Из 09Г2С также изготавливают высокопрочную трубопроводную арматуру. В этом случае также применяется метод закалки и отпуска. А благодаря устойчивости к низким показателям температуры, трубы из 09Г2С широко применяются в регионах с преобладающим холодным климатом.

Из данной марки стали также производят и сварные конструкции. Так как содержание углерода в ней очень низкое, она легко сваривается. В процессе сварки сталь не перегревается и не закаливается, что обеспечивает сохранность ее пластичности, прочности и других важных механических свойств. Сталь 09Г2С также достаточно устойчива к отпускной хрупкости, то есть она не теряет своей прочности и вязкости после отпуска.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь относится к легированным типам стали. В зависимости от типа и марки нержавейка может использоваться в самых различных сферах деятельности от пищевой и химической промышленности до строительства и архитектуры.

Нержавеющая сталь делится на три основных тип:

Нержавеющие свойства данный тип стали приобретает за счет добавления хрома. Причем от процентного содержания хрома напрямую зависит сопротивляемость сплава коррозии.

Причиной же сопротивляемости коррозии является тонкая пленка нерастворимых кислот, которая образуется при выплавлении хромсодержащих металлов.

Так, сталь с содержанием хрома до 17% устойчива к коррозии в обычных условиях, без воздействия агрессивных сред и высоких показателей температуры. Данный тип нержавеющей стали применятся в пищевой промышленности, некоторых типах легкой промышленности, для изготовления медицинского инструмента и т. д.

Сталь с содержанием хрома более 17% является более устойчивой и способна выдерживать высокие температуры и различные агрессивные среды, не окисляясь даже в крепких растворах (до 50%) кислот.

Нержавейка чрезвычайно устойчива к атмосфере и является лучшим вариантом для емкостного оборудования, размещенного на открытой местности, в том числе в климатических условиях с повышенной влажностью.

Нержавеющая сталь марки 12х18н10т

Нержавеющая сталь 12х18н10т – высокоуглеродистая коррозионно-стойкая, немагнитная конструкционная сталь аустенитного типа с добавлением титана.

В химсоставе нержавейки 12х18н10т кроме обязательных для нержавеющей стали компонентов – никеля и хрома, дополнительно присутствует титан (содержание элемента менее 1,5% не указывается в маркировке стали).

Нержавейка 12х18н10т отличается хорошей свариваемостью. После процесса сварки рекомендуется провести постобработку швов. Сталь 12х18н10т устойчива к межкристаллитной коррозии после сварки.

В слабоагрессивных средах допускается эксплуатация деталей из стали 12х18н10т в температурном диапазоне от -196°С до +600°С без изменения свойств стали. В агрессивной среде верхний температурный порог снижается до +350°С.

Нержавеющая сталь 12х18н10т может применяться в любых областях производства. В основном её используют для изготовления деталей машин и механизмов, работающих при температурах до 600°С. Сталь 12х18н10т (техническая нержавейка) пригодна для сооружения сварных конструкций (емкостей, трубопроводов и т.п.) контактирующих со слабыми растворами уксусной, фосфорной кислот, а также во взаимодействии со щелочными растворами и растворами кислых солей.

Ближайший по химсоставу и физическим свойствам аналог стали 12х18н10т – нержавеющая сталь марки aisi 321.

Нержавеющая сталь aisi 321

Нержавеющая сталь aisi 321 – коррозионно-стойкая, жаропрочная немагнитная аустенитная сталь с добавлением титана. Обладает повышенной механической прочностью.

В химический состав нержавейки aisi 321 кроме обязательных для нержавеющей стали компонентов – никеля и хрома, введен титан, пятикратно превышающий содержание углерода.

Нержавейка aisi 321 отличается хорошей свариваемостью, правда, при более высокой температуре, чем не содержащие титана марки стали. Сварочные швы требуют минимальной постобработки.

Таблица марок нержавеющих сталей и их соответствие химическому составу

Использование сталей различных марок в производстве винтовых свай

В данной статье речь пойдет о том, стали каких марок используются чаще всего в производстве винтовых свай, а также о том, как марка стали влияет на качественные характеристики и срок службы (долговечность) винтовой сваи.

Содержание статьи:

Сталь – это сплав железа, углерода и различных примесей, при этом доля железа должна составлять не менее 45%. Оптимизация состава сплава в соответствии с действующими на сегодняшний день в России нормативными документами (ГОСТ 380-2005, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71 и др.) позволяет получить стали различных марок.

В производстве винтовых свай наиболее широко применяются стали марок Ст3, Ст20, Ст10, 09г2с, а также в отдельных случаях сталь 30ХМА. Ниже мы более детально рассмотрим характеристики каждой из марок, а также особенности их использования в качестве сырья для винтовых свай.

1. Сталь марки Ст3

Подавляющее большинство производителей изготавливают винтовые сваи из стали марки Ст3, относящейся к углеродистой стали обыкновенного качества, выпуск которой нормируется ГОСТ 380-2005 «Межгосударственный стандарт. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки».

Стоит отметить, что изделия из данного сырья широко применяются в устройстве надземных коммуникаций, производстве станков и агрегатов, транспортном строительстве, однако при определении области применения стали 3 большую роль играют ее качественные характеристики, в первую очередь степень раскисления.

Раскисление стали – это химический процесс удаления из расплавленного сырья кислорода, определяемого как примесь, ухудшающая механические свойства сплава. В зависимости от химических элементов, используемых для раскисления, различают спокойную, полуспокойную и кипящую сталь.

Спокойная сталь (Ст3сп) лишена кислорода и характеризуется гомогенной (однородной) структурой, призванной придавать сплаву пластичность, а также устойчивость к атмосферной коррозии. Это обусловливает ее использование в производстве заготовок деталей арматуры для трубопроводов и основных элементов для ж/д надземных и подвесных путей, но, разумеется, и увеличивает ее стоимость.

В полуспокойных (Ст3пс) сталях присутствует кислород, из-за чего свойства твердости и пластичности сырья оказываются менее выраженными. Их химический состав также нельзя назвать однородным. Из этой стали производят листовой и трубный прокат (к примеру, балка сталь 3), полосы, круги, квадраты, уголки, шестигранники и закладные детали.

Кипящие стали (Ст3кп) – конструкционные стали, себестоимость получения которых невысока. Они неоднородны по плотности, однако прекрасно обрабатываются при любых термических условиях. Это в сочетании с наименьшей стоимостью среди всех модификаций стали 3 объясняет востребованность кипящих сталей у производителей винтовых свай.

Чем выше содержание углерода в стали 3 (может колебаться от 0,05% до 0,7%), тем хуже прокат из нее поддается сварке. Это может стать серьезным препятствием в создании качественного сварного шва.

Применение Ст3 является обоснованным при температуре до -30℃.

1.1. Применение стали 3 в качестве материала винтовых свай

Компания «ГлавФундамент» использует в производстве спокойную сталь Ст3сп, которая идет на изготовление стволов свай малых и средних диаметров, устанавливаемых под легкие объекты (заборы, беседки и т.п.) и временные сооружения, нагрузки от которых сравнительно невелики. Это связано с тем, что сталь 3 имеет значения физико-механических свойств недостаточные для применения в конструкции винтовых свай, назначаемых под объекты с более высоким классом ответственности.

Кроме того, для Ст3 характерно меньшее содержание углерода, чем, к примеру, для стали 20, что не позволяет ей обеспечить достаточную коррозионную устойчивость винтовых свай при эксплуатации в грунте.

2. Сталь марки Ст10

Сталь марки Ст10 – углеродистая качественная конструкционная сталь, требования к качеству которой устанавливаются ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 16523-97 и др.

Содержание углерода в данной стали колеблется от 0,07 до 0,14%. Для Ст10 также характерно присутствие легирующих элементов, однако, как правило, это недорогие присадки (кремний, медь, мышьяк, хром и т.п.), процентное содержание которых невелико.

Ст10 нефлокеночувствительна (т.е. не склонна к поражению флокенами – дефектами внутреннего строения стали в виде серебристо-белых пятен или волосовин, которые понижают пластичность и вязкость стали и сокращают срок службы изделий) и не склонна к отпускной хрупкости (понижению вязкости и сопротивления хрупкому разрушению стали при отпуске в определенном интервале температур).

Сваривается Ст10 без ограничений (кроме деталей после химико-термической обработки), рекомендуемые способы сварки – РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Сталь 10 используется при изготовлении деталей, эксплуатируемых в температурном диапазоне от -40 до +450℃, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также деталей с высокой поверхностной твердостью, работающих на истирание.

Компания «ГлавФундамент» использует лист Ст10 при изготовлении лопастей винтовых свай.

3. Сталь марки Ст20

Сталь марки Ст20 – углеродистая качественная конструкционная сталь, требования к качеству которой устанавливаются ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 16523-97 и др.

Сталь 20 прочная и одновременно пластичная, легко поддается различным видам обработки. Этим во многом объясняется тот факт, что она получила широчайшее применение. Ст20 используется при изготовлении цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы, тонких деталей, работающих на истирание. После химико-термической обработки данная сталь идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность. Широко применяют сталь 20 и для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т.д.

Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной хрупкости.

Сплав Ст20 сопоставим с низколегированной сталью 09г2с по характеристикам свариваемости и выносливости получаемых изделий, которые оказываются способны выдержать значительные нагрузки при воздействии широкого диапазона температур (от -40℃ до +450℃). Рекомендуемые способы сварки: автоматическая дуговая сварка (АДС), контактная точечная сварка (КТС), ручная дуговая сварка (РДС).

3.1. Эффективность применения стали марки 20 в производстве винтовых свай

Компания «ГлавФундамент» использует сталь 20 при изготовлении винтовых свай средних и больших диаметров, применяемых под гражданские и промышленные объекты, эксплуатируемые в регионах, предполагающих воздействие низких температур (до -40℃). Лист Ст20 идет на изготовление лопастей для свай.

Это связано с тем, что Ст20 обладает более высокими, чем Ст3 и Ст10 значениями физико-механических свойств, такими как твердость по Бринеллю, предел кратковременной прочности, предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации).

Также при производстве Ст20 ведется более строгий контроль химического состава, что положительно сказывается на качестве конечной продукции.

Применение данной стали в конструкции винтовой сваи позволяет достичь большей прочности и повысить устойчивость к знакопеременным нагрузкам. Также использование Ст20 положительно сказывается на коррозионной стойкости сваи, повышая ее долговечность на 10-15%.

4. Сталь марки 09г2с

Сталь марки 09г2с – конструкционная низколегированная сталь повышенной прочности с содержанием железа 96-97%, требования к качеству которой устанавливаются ГОСТ 19281-73, ГОСТ 19282-73, ГОСТ 17066-94 и др.

Данная сталь широко используется в станкостроении, машиностроении транспортном строительстве, нефтяной, химической и строительной отраслях.

Прокат из стали 09г2с выдерживает влияние температурных режимов от -70 до +425°С в условиях многолетних нагрузок и различных деформаций. Особую актуальность это приобретает при устройстве сетей магистральных нефтегазопроводов на территориях, где преобладает холодный климат.

Сталь 09г2с имеет высокие прочностные характеристики, не склонна к отпускной хрупкости (ее вязкость не снижается после процедуры отпуска), устойчива к перегреву и образованию трещин.

В то же время с точки зрения коррозионной стойкости сталь 09г2с относится к группе малостойких, что компенсируется применением проката достаточной для конкретных условий эксплуатации толщины.

Компания «ГлавФундамент» использует сталь 09г2с при изготовлении свай больших диаметров под промышленные объекты, эксплуатирующиеся в условиях воздействия низких температур (до -70℃).

5. Особенности применения стали марки 30ХМА

Сталь марки 30ХМА – жаропрочная релаксационностойкая легированная конструкционная сталь, которая относится к группе хромомолибденовых и хромомолобденованадиевых. Требования к ее качеству устанавливаются ГОСТ 4543-71, ГОСТ 8731-74 и др.

Жаропрочная релаксационностойкая сталь – вид сплава, который используется в условиях воздействия высоких температур в течение определенного времени.

Добавление в состав сплава хрома и молибдена позволяет добиться:

• однородности структуры материала;
• возможности применения более широких температурных интервалов для закалки изделий;
• отсутствия отпускной хрупкости;
• повышения сопротивления разрыву, ударам и изнашиваемости элементов;
• увеличения прочности твердости материала и т.д.

Чтобы снизить порог хладноломкости и повысить механические свойства стали 30ХМА, в нее вводят легирующие элементы, которые образуя с углеродом, железом и прочими элементами твердые растворы и химические соединения, изменяют ее свойства. Кроме того, для повышения стойкости к коррозии, в сплав добавляют небольшое количество меди.

Благодаря своим свойствам сталь 30 ХМА находит широкое применение в авиаиндустрии, машиностроении, а также в организации трубопроводов и современной промышленности.

Данная сталь не склонна к отпускной хрупкости, однако обладает незначительной флокеночувствительностью. Снижение риска поражения флокенами обеспечивается проведением вакуумации сплава.

Разумеется, качественные характеристики стали 30ХМА не могут не отразиться на ее цене. Это дорогостоящая сталь, поэтому ее применение целесообразно только когда речь идет о возведении объектов, имеющих I класс ответственности, в сильно агрессивных грунтах и только после выполнения всех необходимых расчетов.