В сфере трубо- и металлопроката важную роль играют стальные детали. Трубопроводные магистрали могут перекачивать разного рода вещества от обычной воды до агрессивного химического сырья. Поэтому сталь трубопровода должна соответствовать определённым характеристикам, которые помогут конструкции работать дольше и без повреждений.
В этой статье мы рассмотрим виды марок сталей на примере фланцев, проанализируем их плюсы и минусы, а также, их применение.
Марка стали 20
Марка стали 09Г2С
Марка стали 12Х18Н10Т
Марка стали 10Х17Н13М2Т
Марка стали 13ХФА
Марка стали 15Х5М
Марка стали 06ХН28МДТ
Ст.20 — это общая конструкционная сталь, широко используемая для изготовления плоских фланцев ст.20 и воротниковых фланцев ст.20. Несмотря на то, что эта металлическая основа применяется в производстве стыковых изделий из-за своей хорошей свариваемости и механических показателей, у нее есть некоторые ограничения.
Одним из главных минусов - ограниченная сопротивляемость к окислению. Поэтому при выборе ст. 20 для стыков, необходимо учитывать возможность использования дополнительных защитных покрытий или посмотреть в сторону альтернативных легированных сплавов с более высокими показателями надежности.
Еще одной слабой стороной ее относительно невысокая прочность при экстремальных температурах. В условиях повышенных температур структура ст20 может подвергаться деформации и потере износостойкости, что может негативно сказаться на безопасности и долговечности конструкции. Поэтому при проектировании системы, в которой фланцы будут подвергаться термальным нагрузкам, рекомендуется рассмотреть альтернативные марки железа с более высокой термической стойкостью.
Данный материал относится к классу углеродистых с добавлением марганца и кремния. Такой металл является отличным выбором для фланцев, применяемых в газопроводах и нефтепроводах. Эта сталь сочетает в себе прочность и благодаря своим компонентам обеспечивает долговечность и надежность стыков в агрессивных средах.
Но при этом, сталь 09Г2С может быть более сложной в обработке и сварке. Это связано с ее хим. составом и свойствами. При обработке и сварке фланец из этого состава требуется применение специализированных методов и умений, чтобы обеспечить правильное соединение и избежать возможных дефектов.
Одним из главных преимуществ 09Г2С является ее повышенная твердость, что делает этот металл идеальным выбором для изделий, работающих под давлением. Благодаря своей прочности и устойчивости к коррозии, фланцы из данной стали могут успешно справляться с экстремальными условиями работы, обеспечивая надежность и безопасность системы.
Сплав принадлежит к классу нержавеющих металлов и содержит хром, никель и титан. Кроме коррозионной стойкости, также обладает хорошими силовыми характеристиками при высоких градусах. Это делает ее подходящей для работы в средах, требующих термической стойкости, например, в системах высокотемпературного обмена тепла.
12Х18Н10Т применяется в пищевой промышленности. Благодаря своей низкой склонности к окислению и гигиеничности, широко используется в производстве пищевого оборудования, трубопроводных систем для перекачки продуктов питания и других компонентов, контактирующих с пищевыми продуктами. Кроме того, соединения ст.12Х18Н10Т также показывают благоприятные результаты в химической индустрии, стойкость к окислению при взаимодействии с агрессивными сырьем играет важную роль.
Однако стоит отметить, что стоимость нержавеющей стали, включая 12Х18Н10Т, может быть выше по сравнению с другими марками. Это может оказать влияние на общую стоимость проекта при использовании большого количества фланцев или в случае ограниченного бюджета.
Сплав является высоколегированным и наделен нержавеющими свойствами, которые не только медленно окисляются и обладают дополнительной твёрдостью. Такая сталь хорошо подходит для деталей, которые подвергаются экстремальным условиям работы.
Соединители из 10Х17Н13М2Т применяются в нефтегазовой и химической промышленности, а также в энергетическом секторе, где требуется стойкость к коррозии. Эта марка успешно показывает себя в работе с агрессивными средами, такими как соли, кислоты и другие растворы, что делает ее незаменимой в системах, где окисление может представлять серьезную проблему.
При этом сталь 10Х17Н13М2Т может быть более дорогостоящей по сравнению с другими составами, особенно если требуется повышенный уровень легирования. Кроме того, при сварке этого материала нужна специальная подготовка и использование подходящих сварочных методов для предотвращения возможных дефектов.
Эта сталь принадлежит к классу высоколегированных, это превосходный выбор для соединения, требующих устойчивости к окислению. Ее состав включает хром, никель и молибден, что придает ей уникальность. Такие фланцы используются в химическом, энергетическом секторе и машиностроении, где требуется безупречная надежность.
Благодаря содержанию легирующих элементов, 13ХФА обладает прочностью и антикоррозионной способностью, особенно в агрессивных средах и при больших температурах. Это делает ее идеальным материалом для соединений, эксплуатируемых в условиях, где требуется надежность и долговечность.
Однако стоит отметить, что 13ХФА стоит дороже по сравнению с некоторыми другими марками. Содержание легирующих элементов и специфический хим. состав делают ее более сложной в обработке и требуют специального оборудования и навыков при сварке. Это может повлиять на общую стоимость проекта и требовать дополнительных затрат.
Она относится к классу мартенситных нержавеющих сталей. Обладает повышенной прочностью, устойчивостью к коррозии и хорошей обрабатываемостью. Фланцы из нее находят применение в аэрокосмической и нефтегазовой промышленности, а так же в медицинском оборудовании. Марка стали 15Х5М дороже углеродистых сплавов.
Относится к классу жаропрочных никелевых сплавов. Она обладает высокой надежностью, устойчивостью к термальным нагрузкам и окислению. Фланцы из 06ХН28МДТ часто используются в энергетической, нефтегазовой и химическом индустрии, где повышенные градусы являются важным фактором. Жаропрочный сплав является более дорогим и может требовать квалифицированных навыков для сварочных работ и механической обработки.
Вывод:
При выборе марки стали для фланцев необходимо учитывать различные факторы, такие как требования к прочности, устойчивости к коррозии, температурным условиям, стоимости и требованиям к обработке и сварке. Стальные фланцы из углеродистого металла более дешевые чем из легированной. Марки стали, такие как ст. 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 13ХФА, 15Х5М и 06ХН28МДТ, предлагают различные свойства и применяются в разных отраслях, включая химический, энергетический сектор и машиностроение. Подбор оптимального материала для стальных соединителей важный шаг для обеспечения долговечности конструкции. Рекомендуется проконсультироваться с опытными инженерами и специалистами в области материалов, чтобы выбрать наиболее подходящую марку стали для конкретных стальных фланцев и обеспечить успешную эксплуатацию системы.