Особенности выбора труб разных марок стали
Несмотря на то, что в различных инженерных системах все чаще используются трубы из ПВХ и аналогичных полимерных материалов, стальные трубы полностью заменить нельзя. При этом у стали существует несколько сотен различных марок, которые определяют свойства материала. Соответственно, при подборе параметров труб стоит обращать внимание и на марку стали.
Отличие между марками стали
Изначально сталь представляет собой сплав железа с углеродом, причем углерода всегда намного меньше. Максимально допустимая концентрация углерода в сплаве может составлять не более 2,14 процентов от общей массы сплава. Далее идет разделение стали две категории: углеродистые и легированные. Первая группа делится еще на подкатегории:
1. Есть малоуглеродистая сталь, где содержание углерода не превышает 0,25 процентов.
2. Во вторую группу входит сталь, имеющая содержание углерода от 0,25 до 0,60 процентов. Речь идет про среднеуглеродистую сталь.
3. При содержании углерода в 0,6 процентов и более, вплоть до 2,14 процентов, сталь будет называться высокоуглеродистой.
На практике это означает то, что чем ниже группа по части концентрации углерода, тем менее прочным будет материал. Бесшовные изделия из высокоуглеродистой стали крайне трудно нарезать, так как материал очень трудно поддается всевозможным деформациям. Что касается легированной стали, то это материал, куда добавляются особые примеси. Тут также есть три группы. В первую группу входят материалы, имеющие не более 2,5 процентов примесей. Среднелегированной сталью считается тот материал, где процент примесей не превышает 10 процентов. Все, что больше этого показателя, автоматически переводит материал в категорию высоколегированного.
К маркам легированной стали можно отметить сталь 200, 300 и 400 серии.
1. К стали 200 серии входит марка AISI 201. Из дополнительных примесей отмечается наличие хрома – 14–16,5%, никеля – 0,5–1,5%, марганца – 8,0–10,5%.
2. К 300 серии относится стальAISI 304с примесями хрома – от 18 до 20%, никеля – до 10,5%. Считается самым универсальным материалом. Трубы из стали 300 серии способны переносить низкие температуры. Сечение таких труб может быть круглым, прямоугольным или квадратным. Есть и другие модификации AISI 304.
3. Серия 400 характеризуется повышенной концентрацией хрома в стали. Так как углерода тут очень мало, то трубы становятся очень пластичными. Они без проблем поддаются сварке. Например, можно выделить трубы из стали AISI 410. Отмечается высокая коррозийная стойкость и устойчивость к износу.
Марки и особенности использования изделий
Далеко не все марки стали пригодны для создания труб. Есть марки, которые уже достаточно давно используются в конкретных промышленных сферах. Такой маркой является конструкционная сталь, отлично зарекомендовавшая себя в сфере машиностроения. Их стали указанной марки изготовляются штамповые, режущие, мерительные инструменты. Если рассматривать именно трубы, то для их изготовления может применяться коррозионно стойкая высоколегированная сталь – его специфика заключается в небольшой концентрации углерода, что вместе со специальной термической обработкой дает материалу особые свойства.
Данные свойства передаются и конечному изделию, то есть, самим трубам. Они не будут ржаветь при температуре выше 20 градусов, находясь при этом в разных сферах. Трубы можно поместить в газовую, щелочную или жидкометаллическую среду, и им ничего не будет. То же самое относится и к кислотному раствору.
Есть отдельная категория жаропрочных сплавов – по названию понятно, что трубы из такой стали сохраняют свои свойства даже при длительном нагреве. Добиться такого эффекта удается за счет ввода в состав стали до 7 процентов молибдена и вольфрама. В категорию жаропрочной стали входит материал, в составе которого присутствует алюминий и кремний, правда, в небольшом количестве. Трубы из стали такой марки можно использовать в составе всевозможных нагревательных изделий, в составе печи или газопровода.
Для примера можно рассмотреть конкретные случаи использования различных марок стали:
1. Трубы из марки стали 09Г2С обладают возможностью использования в регионах с неблагоприятными погодными условиями. Под внешними воздействиями трубы разрушаться не будут.
2. Прокат из стали марок ст35 и ст45 используется в тех случаях, когда от изделия нужно получить повышенные показатели прочности и устойчивости. Такие свойства наложили свой отпечаток на изделия, так как их очень трудно монтировать.
3. Никаких ограничений на сварку не имеют марки стали ст10 и ст20. Трубы получаются очень пластичными, но их нельзя будет использовать в слишком холодных регионах.
Различных марок стали насчитывается несколько сотен, поэтому для любого проекта очень важно грамотно подобрать эту марку. Если будет подобрана смежная марка с примерно одинаковыми свойствами, то на конкретном процессе это особенно не отобразится. Но если марка стали не будет подходить под внешние условия, то это поставит под угрозу реализации проекта.