Сталь является основным металлическим материалом, применяемым в производстве машин, инструментов и приборов. Ее широкое использование объясняется наличием в этом материале целого комплекса ценных технологических, механических и физико-химических свойств. К тому же, сталь имеет относительно невысокую стоимость и может изготавливаться значительными партиями. Процесс производства этого материала постоянно совершенствуется, благодаря чему свойства и качество стали могут обеспечивать безаварийную эксплуатацию современных машин и приборов при высоких рабочих параметрах.
- Общие принципы классификации марок сталей
- Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали
- Принципы маркировки сталей по российской системе
- Маркировка сталей по американской и европейской системам
- Международные аналоги коррозионно-стойких и жаропрочных сталей
- Коррозионно-стойкие стали
- Жаропрочные марки стали
- Марки быстрорежущих сталей
- Конструкционная сталь
- Базовый сортамент нержавеющих марок стали
- Подшипниковая сталь
- Рессорно-пружинная сталь
- Теплоустойчивая сталь
- Свойства, классификация и маркировка сталей
- Конструкционные стали
- Нелегированные конструкционные качественные стали
- Стали с повышенными свойствами
- Конструкционные легированные стали
- Особо высококачественные стали
- Литейные конструкционные стали
- Шарикоподшипниковые стали
- Автоматные стали
- Инструментальные стали
- Инструментальные легированные стали
- Быстрорежущие стали
- Нержавеющие стали
- Электротехнические стали
- Маркировка сталей — что обозначают буквы?
- ЕЩЕ О РАЗНОВИДНОСТЯХ СТАЛЕЙ
- ОБЫКНОВЕННОЕ КАЧЕСТВО
- УГЛЕРОДИСТЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ СТАЛИ
- ОБОЗНАЧЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ
- СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТАЛИ
- НЕСТАНДАРТНАЯ СТАЛЬ
Общие принципы классификации марок сталей
Основные классификационные признаки сталей: химический состав, назначение, качество, степень раскисления, структура.
- Стали по химическому составу подразделяют на углеродистые и легированные. По массовой доле углерода и первая, и вторая группы сталей делят на: низкоуглеродистые (менее 0,3% С), среднеуглеродистые (концентрация С находится в пределах 0,3-07%), высокоуглеродистые – с концентрацией углерода более 0,7%.
Легированными называются стали, содержащие, помимо постоянных примесей, добавки, вводимые для повышения механических свойств этого материала.
В качестве легирующих добавок используют хром, марганец, никель, кремний, молибден, вольфрам, титан, ванадий и многие другие, а также сочетание этих элементов в различных процентных соотношениях. По количеству добавок стали делят на низколегированные (легирующих элементов менее 5%), среднелегированные (5-10%), высоколегированные (содержат более 10% добавок).
- По своему назначению стали бывают конструкционными, инструментальными и материалами специального назначения, обладающими особыми свойствами.
Наиболее обширным классом являются конструкционные стали , которые предназначаются для изготовления строительных конструкций, деталей приборов и машин. В свою очередь, конструкционные стали подразделяют на рессорно-пружинные, улучшаемые, цементуемые и высокопрочные.
Инструментальные стали различают в зависимости от назначения произведенного из них инструмента: мерительного, режущего, штампов горячей и холодной деформации.
Стали специального назначения разделяют на несколько групп: коррозионностойкие (или нержавеющие), жаростойкие, жаропрочные, электротехнические.
- По качеству стали бывают обыкновенного качества, качественными, высококачественными и особо качественными.
Под качеством стали понимают сочетание свойств, обусловленных процессом её изготовления. К таким характеристикам относятся: однородность строения, химического состава, механических свойств, технологичность. Качество стали зависит от содержания в материале газов – кислорода, азота, водорода, а также вредных примесей – фосфора и серы.
- По степени раскисления и характеру процесса затвердевания стали бывают спокойными, полуспокойными и кипящими.
Раскислением называют операцию удаления из жидкой стали кислорода, который провоцирует хрупкое разрушение материала при горячих деформациях. Спокойные стали раскисляют с помощью кремния, марганца и алюминия.
- По структуре разделяют стали в отожженном (равновесном) состоянии и нормализованном. Структурные формы сталей – феррит, перлит, цементит, аустенит, мартенсит, ледебурит и другие.
Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали
Стали промышленного производства являются сложными по химическому составу сплавами железа и углерода. Кроме этих основных элементов, а также легирующих компонентов в легированных сталях, материал содержит постоянные и случайные примеси. От процентного содержания этих компонентов и зависят основные характеристики стали.
Как защитить свои постройки от : профилактика, лечение, советы специалистов.Станки для резки и гибки арматуры: Вы узнаете о том, для чего они нужны, как их использовать и насколько они необходимы на строительной площадке.
В нашем прайс-листе Вы можете ознакомиться с актуальной в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.
Определяющее влияние на свойства стали оказывает углерод. После отжига структура этого материала состоит из феррита и цементита, содержание которого увеличивается пропорционально росту концентрации углерода. Феррит является малопрочной и пластичной структурой, а цементит – твердой и хрупкой. Поэтому повышение содержания углерода приводит к увеличению твердости и прочности и снижению пластичности и вязкости. Углерод меняет технологические характеристики стали: обрабатываемость давлением и резанием, свариваемость. Увеличение концентрации углерода приводит к ухудшению обрабатываемости резанием из-за упрочнения и снижения теплопроводности. Отделение стружки от стали с высокой прочностью повышает количество выделяемой теплоты, что провоцирует уменьшение стойкости инструмента. Но низкоуглеродистые стали с малой вязкостью также обрабатываются плохо, так как образуется с трудом удаляемая стружка.
Наилучшую обрабатываемость резанием имеют стали с содержанием углерода 0,3-0,4%.
Увеличение концентрации углерода приводит к снижению способности стали к деформации в горячем и холодном состояниях. Для стали, предназначенной для сложной холодной штамповки, количество углерода ограничено 0,1%.
Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали. Для сварки средне- и высокоуглеродистых сталей используют подогрев, медленное охлаждение и прочие технологические операции, предотвращающие появление холодных и горячих трещин.
Для получения высоких прочностных свойств количество легирующих компонентов должно быть рациональным. Избыток легирования, исключая введение никеля, приводит к снижению запаса вязкости и провокации хрупкого разрушения.
- Хром – недефицитный легирующий компонент, оказывает позитивное воздействие на механические свойства стали при его содержании до 2%.
- Никель – наиболее ценная и дефицитная легирующая добавка, вводимая в концентрации 1-5%. Он наиболее эффективно снижает порог хладноломкости и способствует увеличению температурного запаса вязкости.
- Марганец, как более дешёвый компонент, часто используют в качестве заменителя никеля. Увеличивает предел текучести, но может сделать сталь чувствительной к перегреву.
- Молибден и вольфрам – дорогие и дефицитные элементы, применяемые для повышения теплостойкости быстрорежущих сталей.
Принципы маркировки сталей по российской системе
На современном рынке металлопродукции не существует общей системы маркировки сталей, что значительно затрудняет торговые операции, приводя к частым ошибкам при заказе.
В России принята буквенно-цифровая система обозначения, в которой буквами маркируют названия элементов, содержащихся в стали, а цифрами – их количество. Буквами также обозначают способ раскисления. Маркировкой «КП» обозначают кипящие стали, «ПС» – полуспокойные, а «СП» – спокойные стали.
- Стали обыкновенного качества имеют индекс Ст, после которого указывается условный номер марки от 0 до 6. Затем указывают степень раскисления. Впереди ставят номер группы: А – сталь с гарантированными механическими характеристиками, Б – химическим составом, В – обоими свойствами. Как правило, индекс группы А не ставится. Пример обозначения – Б Ст.2 КП.
- Для обозначения конструкционных качественных углеродистых сталей впереди указывается двухзначное число, обозначающее содержание С сотыми долями процента. В конце – степень раскисления. Например, сталь 08КП. Качественные инструментальные углеродистые стали впереди имеют букву У, а далее – концентрация углерода двухзначным числом в десятых долях процента – например, сталь У8. Высококачественные стали в конце марки имеют букву А.
- В марках легированных сталей буквами обозначают легирующие элементы: «Н» – никель, «Х» – это хром, «М» – молибден, «Т» – это титан, «В» – вольфрам, «Ю» — алюминий. В конструкционных легированных сталях впереди указывается содержание С в сотых частях процента. В инструментальных легированных сталях углерод маркируется десятыми долями процента, если содержание этого компонента превышает 1,5% – его концентрация не указывается.
- Быстрорежущие инструментальные стали обозначены индексом Р и указанием содержания вольфрама в процентах, например, Р18.
Маркировка сталей по американской и европейской системам
Собираетесь купить металлопрокат? В нашем разумные цены и качество производителя.
В США существует несколько систем маркировки сталей, разработанных различными организациями по стандартизации. Для нержавеющих сталей, чаще всего, применяют систему AISI, которая действует и в Европе. Согласно AISI, сталь обозначается тремя цифрами, в отдельных случаях после них идут одна или несколько букв. Первая цифра говорит о классе стали, если она – 2 или 3, то это аустенитный класс, если 4 – ферритный или мартенситный. Следующие две цифры обозначают порядковый номер материала в группе. Буквы обозначают:
- L – низкую массовую доля углерода, менее 0,03%;
- S – нормальную концентрацию С, менее 0,08%;
- N – означает, что добавлен азот;
- LN – низкое содержание углерода сочетается с добавкой азота;
- F – повышенную концентрацию фосфора и серы;
- Se – сталь содержит селен, В – кремний, Cu – медь.
В Европе применяется система EN, которая отличается от российской тем, что в ней сначала перечисляются все легирующие элементы, а затем в том же порядке цифрами указывается их массовая доля. Первая цифра – концентрация углерода в сотых долях процента.
Если легированные стали, конструкционные и инструментальные, кроме быстрорежущих, включают более 5% хотя бы одной легирующей добавки, перед содержанием углерода ставят букву «Х».
Страны ЕС применяют маркировку EN, в некоторых случаях параллельно указывая национальную марку, но с пометкой «устаревшая».
Международные аналоги коррозионно-стойких и жаропрочных сталей
Коррозионно-стойкие стали
Европа (EN) | Германия (DIN) | США (AISI) | Япония (JIS) | СНГ (GOST) |
1.4000 | X6Cr13 | 410S | SUS 410 S | 08Х13 |
1.4006 | X12CrN13 | 410 | SUS 410 | 12Х13 |
1.4021 | X20Cr13 | (420) | SUS 420 J1 | 20Х13 |
1.4028 | X30Cr13 | (420) | SUS 420 J2 | 30Х13 |
1.4031 | X39Cr13 | SUS 420 J2 | 40Х13 | |
1.4034 | X46Cr13 | (420) | 40Х13 | |
1.4016 | X6Cr17 | 430 | SUS 430 | 12Х17 |
1.4510 | X3CrTi17 | 439 | SUS 430 LX | 08Х17Т |
1.4301 | X5CrNI18-10 | 304 | SUS 304 | 08Х18Н10 |
1.4303 | X4CrNi18-12 | (305) | SUS 305 | 12Х18Н12 |
1.4306 | X2CrNi19-11 | 304 L | SUS 304 L | 03Х18Н11 |
1.4541 | X6CrNiTi18-10 | 321 | SUS 321 | 08Х18Н10Т |
1.4571 | X6CrNiMoTi17-12-2 | 316 Ti | SUS 316 Ti | 10Х17Н13М2Т |
Жаропрочные марки стали
Европа (EN) | Германия (DIN) | США (AISI) | Япония (JIS) | СНГ (GOST) |
1.4878 | X12CrNiTi18-9 | 321 H | 12Х18Н10Т | |
1.4845 | X12CrNi25-21 | 310 S | 20Х23Н18 |
Марки быстрорежущих сталей
Марка стали | Аналоги в стандартах США | ||
Страны СНГ ГОСТ | Евронормы | ||
Р0 М2 СФ10-МП | |||
Р2 М10 К8-МП | |||
Р6 М5 К5-МП | |||
Р6 М5 Ф3-МП | |||
Р6 М5 Ф4-МП | |||
Р6 М5 Ф3 К8-МП | |||
Р10 М4 Ф3 К10-МП | |||
Р6 М5 Ф3 К9-МП | |||
Р12 М6 Ф5-МП | |||
Р12 Ф4 К5-МП | |||
Р12 Ф5 К5-МП | |||
Конструкционная сталь
Марка стали | Аналоги в стандартах США | ||
Страны СНГ ГОСТ | Евронормы | ||
Базовый сортамент нержавеющих марок стали
СНГ (ГОСТ) | Евронормы (EN) | Германия (DIN) | США (AISI) |
03 Х17 Н13 М2 | X2 CrNiMo 17-12-2 | ||
03 Х17 Н14 М3 | X2 CrNiMo 18-4-3 | ||
03 Х18 Н10 Т-У | |||
06 ХН28 МДТ | X3 NiCrCuMoTi 27-23 | ||
08 Х17 Н13 М2 | X5CrNiMo 17-13-3 | ||
08 Х17 Н13 М2 Т | Х6 CrNiMoTi 17-12-2 | ||
Х6 CrNiTi 18-10 | |||
20 Х25 Н20 С2 | X56 CrNiSi 25-20 | ||
03 Х19 Н13 М3 | |||
02 Х18 М2 БТ | |||
02 Х28 Н30 МДБ | X1 NiCrMoCu 31-27-4 | ||
03 Х17 Н13 АМ3 | X2 CrNiMoN 17-13-3 | ||
03 Х22 Н5 АМ2 | X2 CrNiMoN 22-5-3 | ||
03 Х24 Н13 Г2 С | |||
08 Х16 Н13 М2 Б | X1 CrNiMoNb 17-12-2 | ||
08 Х18 Н14 М2 Б | 1.4583 Х10 CrNiMoNb | Х10 CrNiMoNb 18-12 | |
X8 СrNiAlTi 20-20 | |||
X3 CrnImOn 27-5-2 | |||
Х6 CrNiMoNb 17-12-2 | |||
Х12 CrMnNiN 18-9-5 | |||
Подшипниковая сталь
Рессорно-пружинная сталь
Марка стали | Аналоги в стандартах США | ||
Страны СНГ ГОСТ | Евронормы | ||
Теплоустойчивая сталь
Марка стали | Аналоги в стандартах США | ||
Страны СНГ ГОСТ | Евронормы | ||
GD Star Rating
a WordPress rating system
Маркировка стали по российской, европейской и американской системам , 4.6 out of 5 based on 53 ratings
Все известные в природе металлы относят к двум группам — черные и цветные металлы. К черным металлам относятся железо и сплавы на его основе (сталь и ). Кроме того, к черным металлам относят марганец — металл серебристо-белого цвета; но в металлургии и в бытовом сленге этот элемент в перечне черных металлов упоминается редко.
Все прочие металлы и сплавы, не содержание железо или содержащие его в небольшом количестве, относят к .
Такая классификация обусловлена рядом причин, в первую очередь, химико-механическими свойствами железосодержащих металлов и сплавов, обладающих низкой коррозийной стойкостью (кроме некоторых сталей со специфическими добавками) и магнетизмом. Черные металлы привлекают машиностроителей хорошей податливостью к обработке, механической прочностью, а также низкой ценой.
Цветные металлы обладают рядом уникальных свойств — высокой электропроводностью, устойчивостью к коррозии, небольшим удельным весом при высокой прочности, а в некоторых случаях и высокими эстетико-ювелирными качествами. Как правило, цветные металлы являются более дорогостоящими из-за их относительной редкости в природе, а также сложности выделения из породы.
Цветные металлы, чаще всего, классифицируют на легкие, тяжелые и благородные металлы.
Итак, основой черных металлов является железо . Однако в чистом виде этот металл в природе практически не встречается из-за относительно низкой коррозийной стойкости, поэтому железо в чистом виде в машиностроении не применяется, а используются сплавы, основу которых составляют соединения железа с углеродом — стали и .
Сталями называют многокомпонентные сплавы с содержанием углерода до 2,14 % .
Чугун — сплав железа с углеродом при содержании углерода более 2,14 % .
Стали и чугуны очень широко используются в машиностроении. При этом незначительные добавки цветных металлов или неметаллических элементов в стальные или чугунные сплавы позволяют существенно изменять их химико-механические свойства в зависимости от потребностей машиностроителей, незначительно влияя, при этом, на стоимость полученного сплава.
Свойства, классификация и маркировка сталей
В основу классификации сталей заложены их химический состав, структура, назначение, технологическая обрабатываемость, качество.
В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-94, ГОСТ 1050-88) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).
По структуре — доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные, феррито-перлитная, аустенитная, мартенситная.
По назначению — конструкционные, машиностроительные и инструментальные.
Углеродистые стали, в зависимости от содержания в них углерода, могут быть:
- малоуглеродистыми , содержащими углерода менее 0,25% ;
- среднеуглеродистыми , содержание углерода составляет 0,25…0,60%;
- высокоуглеродистыми , в которых концентрация углерода превышает 0,60% .
Легированные стали подразделяют на:
- низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%;
- среднелегированные , в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
- высоколегированные , которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
Конструкционные стали предназначены для изготовления строительных и машиностроительных изделий.
Инструментальные стали предназначены для изготовления режущего, измерительного, штампового и прочего инструмента. Эти стали содержат более 0,65% углерода.
Стали с особыми физическими свойствами: с определенными магнитными характеристиками (электротехническая сталь) или с малым коэффициентом линейного расширения (суперинвар).
Стали с особыми химическими свойствами: нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные стали.
Качество стали зависит от содержания вредных примесей: серы и фосфора. Стали обыкновенного качества, содержат до 0.06% серы и до 0,07% фосфора; качественные — до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно; высококачественные — до 0,025% серы и фосфора; особо высококачественные — до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.
По степени удаления кислорода из стали, т. е. по степени её раскисления, существуют:
- спокойные стали , т. е., полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами «СП » в конце марки (иногда буквы опускаются);
- кипящие стали — слабо раскисленные; маркируются буквами «КП »;
- полуспокойные стали , занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами «ПС ».
Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по поставкам на 3 группы:
- сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);
- сталь группы Б — по химическому составу;
- сталь группы В — с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
Конструкционные стали
Нелегированные конструкционные стали обыкновенного качества обозначают по ГОСТ 380-94 буквами «Ст » и условным номером марки (от 0 до 6 ) в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква «Г » после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали.
Например:
Ст1КП2 — углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 1 , кипящая второй категории, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А );
ВСт5Г — углеродистая сталь с повышенным содержанием марганца, спокойная, номер марки 5 , первой категории с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В );
БСт0 — углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0 , группы Б , первой категории.
Таблица 1 . Содержание углерода в стали:
Нелегированные конструкционные качественные стали
В соответствии с ГОСТ 1050-88 эти стали маркируются двухзначными числами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: 05; 08; 10; 25; 40 и т.д. Так сталь с содержанием углерода 0,07…0,14% обозначается 10 , сталь с содержанием углерода 0,42…0,50% — 45 и т.д..
При этом для сталей с содержанием углерода меньше 0,2% , не подвергнутых полному раскислению, в обозначение добавляются буквы «кп» (для кипящей стали) и «пс» (для полуспокойной). Для спокойных сталей буквы в конце их наименований не добавляются.
Например, 08КП, 10ПС, 15, 18КП, 20 и т.д. Буква «Г » в марке стали указывает на повышенное содержание марганца.
Например: 14Г, 18Г и т.д.
Стали с повышенными свойствами
Качественные стали с повышенными свойствами, используемые для производства котлов и сосудов высокого давления, обозначают по ГОСТ 5520-79 добавлением буквы «К» в конце наименования стали: 15К, 18К, 22К .
Конструкционные легированные стали
В соответствии с ГОСТ 4543-71 наименования таких сталей состоят из цифр и букв. Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Буквы указывают на основные легирующие элементы, включенные в сталь. Буквенные обозначения легирующих элементов приведены в таблице 2 .
Таблица 2. Буквенные обозначения легирующих элементов в сталях
Цифры после каждой буквы обозначают примерное процентное содержание соответствующего элемента, округленное до целого числа, при содержании легирующего элемента до 1,5% цифра за соответствующей буквой не указывается.
Например, сталь состава: углерода C 0,09…0,15% , хрома Cr 0,4…0,7% , никеля Ni 0,5…0,8% обозначается 12ХН , а обыкновенного качества с повышенным содержанием легирующих элементов: сталь содержащая углерода C 0,27…0,34% , хрома Cr 2,3…2,7% , молибдена Mo 0,2…0,3% , ванадия V 0,06…0,12% .обозначается 30Х3МФ .
Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S <0,03% , P <0,03% ) и сталь относится к группе высококачественных в конце ее обозначения ставят букву А .
Влияние на свойства стали добавки некоторых химических элементов приведены в таблице 3 .
Таблица 3. Влияние легирующих элементов на свойства сталей и сплавов
Обозн. в | Хим. | Влияние на свойства металлов и сплавов | |
Никель | Повышает коррозионную стойкость. | ||
Хром | Применяется для улучшения механических свойств. | ||
Алюминий | Применяется для повышения прочностных свойств. | ||
Титан | Применяется для повышения жаропрочности и кислотоустойчивости сплавов. | ||
Кремний | Увеличивает прочность, упругость, кислостойкость, окалиностойкость и некоторые электротехнические свойства. | ||
Марганец | |||
Вольфрам | Образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. | ||
Ванадий | Повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем. | ||
Кобальт | Повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару. | ||
Молибден | Увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах. | ||
Ниобий | Улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях. | ||
Медь | Увеличивает антикоррозионные свойства. Медь вводится главным образом в строительную сталь. | ||
Цирконий | Оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью. |
Особо высококачественные стали
Особо высококачественные стали, подвергнутые электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов, обозначают добавлением через тире в конце наименования стали буквы Ш.
Например: 12Х2Н4А, 15Х2МА, 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш и др.
Литейные конструкционные стали
В соответствии с ГОСТ 977-88 обозначаются по тем же правилам, что и качественные и легированные стали. Отличие заключается лишь в том, что в конце наименований литейных сталей приводится буква Л .
Например, 15Л, 20Г1ФЛ, 35ХГЛ и др.
Шарикоподшипниковые стали
Шарикоподшипниковые стали по ГОСТ 801-78 маркируют буквами «ШХ «, после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента. Для сталей, подвергнутых электрошлаковому переплаву, буква Ш добавляется также и в конце их наименований через тире.
Например: ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4-Ш .
Автоматные стали
Автоматные стали ГОСТ 1414-75 начинаются с буквы А (автоматная). Если сталь при этом легирована свинцом, то ее наименование начинается с букв АС .
Для отражения содержания в сталях остальных элементов используются те же правила, что и для легированных конструкционных сталей.
Например: А20, А40Г, АС14, АС38ХГМ .
Инструментальные стали
Данные стали в соответствии с ГОСТ 1435-90 делятся на качественные и высококачественные. Качественные стали обозначаются буквой У (углеродистая) и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в стали в десятых долях процента.
Например, сталь У7 содержит 0,65…0,74% углерода, сталь У10…0,95…1,04% , а сталь У13 — 1,2% .
В обозначения высококачественных сталей добавляется буква А (У8А, У12А и т.д.). Кроме того, в обозначениях как качественных, так и высококачественных углеродистых инструментальных сталей может присутствовать буква Г , указывающая на повышенное содержание в стали марганца.
Например: У8Г, У8ГА .
Инструментальные легированные стали
Правила обозначения инструментальных легированных сталей по ГОСТ 5950-73 в основном те же, что и для конструкционных легированных. Различие заключается лишь в цифрах, указывающих на массовую долю углерода в стали.
Процентное содержание углерода также указывается в начале наименования стали, в десятых долях процента, а не в сотых, как для конструкционных легированных сталей. Если же в инструментальной легированной стали содержание углерода составляет около 1.0% , то соответствующую цифру в начале ее наименования не указывают.
Например: сталь 4Х2В5МФ имеет содержание C 0,3…0,4%, Cr 2,2…3,0%, W 4,5…5,5%, Mo 0,6…0,9%, V 0,6…0,9% , а сталь ХВГ…C 0,9…1,05%, Cr 0,9…1,2%, W 1,2…1,6%, Mn 0,8…1,1% .
Быстрорежущие стали
Обозначают буквой «Р », следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама. В отличие от легированных сталей в наименованиях быстрорежущих сталей не указывается процентное содержание хрома, т.к. оно составляет около 4% во всех сталях, и углерода (оно пропорционально содержанию ванадия). Буква «Ф », показывающая наличие ванадия, указывается только в том случае, если содержание ванадия составляет более 2,5% .
В соответствии с вышесказанным сталь Р6М5 имеет состав С — 0,82…0,9%, Cr 3,8…4,4%, Mo — 4,8…5,3%, V 1,7…2,1%, W 5,5…6,5% ,
а сталь состава С 0,95…1,05% , Cr — 3,8…4,3%, Mo 4,8…5,3%, V 2,3…2,7%, N 0,05…0,1%, W 5,7…6,7% называется Р6АМ5Ф3 .
Нержавеющие стали
Обозначения стандартных нержавеющих сталей согласно ГОСТ 5632-72 состоят из букв и цифр и строятся по тем же принципам, что и обозначения конструкционных легированных сталей. В обозначения литейных нержавеющих сталей добавляется буква «Л ».
Например: нержавеющая сталь состава C — < 0,08%, Cr - 17,0...19,0%, Ni - 9,0...11,0%, Ti - 0,5...0,7% обозначается 08Х18Н10Т , а литейная сталь 16Х18Н12С4ТЮЛ имеет состав C — 0,13…0,19%, Cr — 17,0…19,0%, Ni — 11,0…13,0%, Si — 3,8…4,5%, Ti — 0,4…0,7%, Al — 0,13…0,35% .
В том случае, если стали получены методом электрошлакового переплава, к их наименованиям (также как и для легированных сталей) добавляется через тире буква «Ш » (06Х16Н15М3Б-Ш ).
К наименованиям указанных сталей через тире могут добавляться буквы, означающие следующее:
- ВД — вакуумно-дуговой переплав (09Х16Н4Б-ВД ),
- ВИ — вакуумно-индукционная выплавка (03Х18Н10-ВИ ),
- ЭЛ — электронно-лучевой переплав (03Н18К9М5Т-ЭЛ ),
- ГР — газокислородное рафинирование (04Х15СТ-ГР ),
- ИД — вакуумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ЭП14-ИД ),
- ПД — плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ХН45НВТЮБР-ПД ),
- ИЛ — вакуумно-индукционная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом (ЭП989-ИЛ ) и т.д.
Электротехнические стали
Нелегированные стали, относящиеся к категории электротехнических (их обычно называют чистым техническим железом) имеют невысокое электрическое сопротивление благодаря минимальному составу углерода (менее 0,04% ).
В обозначении марок таких сталей нет букв, только цифры: 10880, 20880 и т.п.
Первая цифра указывает на классификацию по типу обработки: горячекатаная или кованная – 1 , калиброванная – 2 .
Вторая цифра связана с категорией коэффициента старения: 0 – ненормируемый, 1 – нормируемый.
Третья цифра указывает на группу, к которой данная сталь относится по нормируемой характеристике, принятой за основную.
По четвертой и пятой цифрам определяется само значение нормируемой характеристики.
10 — конструкционная углеродистая качественная сталь.Цифра указывает на содержание углерода в сотых долях процента.Сталь содержит 0,10 % углерода.
Применяется в машиностроении для х деталей с высокой пластичностью. Может подвергаться цементации;
Ст5 Буквы,Ст” в марке стали обозначают «Сталь обыкновенного качества»; цифра после Ст – условный номер марки в зависимости от химического состава стали (сталь № 5).
Применение: детали клепанных конструкций, болты, гайки, ручки, тяги, втулки и другие детали работающие в интервале температур от 0 до +425С.
14ХГ2АФ — сталь конструкционная низколегированная.
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,14%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 1,5 (после буквы нет цифры). Буква,Г” указывает на легирование Марганцем в количестве 2% (после буквы стоит цифра 2). Буква,А” в середине марки указывает на легирование азотом в количестве 1%. Буква,Ф” указывает на легирование ванадием в количестве 1%.
Применение: несущие элементы сварных конструкций, работающие при переменных нагрузках.
ШХ15 -сталь конструкционная подшипниковая.
Буквы,ШХ” указывают на то, что сталь шарикоподшипниковая. Цифра указывает на содержание углерода в десятых долях процента (0,15% Хрома). Содержание углерода 1%.
Применение: шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.
30Г2 -Сталь конструкционная легированная (марганцовистая).
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,30%). Буква,Г” указывает на легирование марганцем в количестве 2 (после буквы стоит цифра 2).
Применение: Коленчатые валы, полуоси, цапфы, рычаги сцепления, вилки переключения передач, фланцы
20Х2Н4М — сталь конструкционная (машиностроительная) легированная.
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,20%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 2% (после буквы цифра 2). Буква,Н” указывает на легирование Никелем в количестве 4% (после буквы стоит цифра 4). Буква,М” указывает на легирование Молибденом в количестве 1%.
Применение: шестерни, вал-шестерни, пальцы и другие цементируемые особоответственные высоконагруженные детали к которым предъявляются требования высокой прочности.
70С3 сталь конструкционная рессорно-пружинная.
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,70%). Буква,С” указывает на легирование Кремнием в количестве 3% (после буквы цифра 3).
Применение: тяжелонагруженные пружины ответственного назначения.
38Х2МЮА сталь конструкционная легированная.
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,38%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 2% (после буквы цифра 2). Буква,М” указывает на легирование Молибденом в количестве 1%. Буква,Ю” указывает на легирование Алюминием в количестве 1%. Буква,А” в конце марки стали указывает на то, что сталь высококачественная (содержит меньше вредных примесей-серы и фосфора).
Применение: азотируемые детали: шестерни, валики, пальцы, втулки и т.д., работающие при температурах до 450 С.
15Х25Т сталь коррозионно-стойкая жаропрочная (ферритного класса).
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,15%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 25% (после буквы цифра 25). Буква,Т” указывает на легирование Титаном в количестве 1%.
Применение: для сварных конструкций, не подвергающихся действию ударных нагрузок при температуре эксплуатации от -20 °С до 1100 °С. Трубы для теплообменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах. Аппаратура, детали, чехлы термопар, электроды искровых зажигательных свечей, теплообменники.
03Х18Н11 сталь коррозионно-стойкая (аустенитного класса).
Цифра перед буквами указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0,03%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 18% (после буквы цифра 18). Буква,Н” указывает на легирование Никелем в количестве 11%.
Применение: изделия, работающие в азотнокислых средах при повышенной температуре
КЧ60-2 — Ковкий чугун перлитного класса.
Буквы,КЧ” обозначают Ковкий чугун. Первая цифра после букв указывает на предел прочности, деленный на 10 (В=600МПа). Вторая цифра указывает на удлинение (=2%).
Применение: для изготовления деталей машин, требующих высокой прочности и пластичности.
9ХС — сталь инструментальная легированная.
Цифра перед буквами в инструментальных марках стали указывает на содержание углерода в десятых долях процента (0,9%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 1% (после буквы нет цифры). Буква,С” указывает на легирование Кремнием в количестве 1%.
Применение: сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами.
АЧС4 чугун антифрикционный серый с пластинчатым графитом. Буква,А” указывает что чугун антифрикционный. Буквы,ЧС”чугун серый.Применение: для работы в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом
3Х3М3Ф — сталь инструментальная штамповая. Цифра перед буквами в инструментальных марках стали указывает на содержание углерода в десятых долях процента (0,3%). Буква,Х” указывает на легирование хромом в количестве 3% (после буквы цифра 3). Буква,М” указывает на легирование Молибденом в количестве 3% (после буквы цифра 3). Буква,Ф” указывает на легирование ванадием в количестве -1%.
Применение: инструмент горячего деформирования на кривошипных прессах и гориэонтально-ковочннх машинах, подвергающийся в процессе работы интенсивному охлаждению (как правило, для мелкого инструмента), пресс-формы литья под давлением медных сплавов.
Р12Ф3 — сталь инструментальная быстрорежущая.
Буква,Р” указывает что сталь быстрорежущая. Цифра после буквы,Р” указывает на содержание Вольфрама (12%). Буква,Ф” указывает на легирование ванадием в количестве 3% (цифра 3 после буквы).
Применение: для чистовых инструментов при обработке вязкой аустенитной стали и материалов, обладающих абразивными свойствами. Теплостойкость 620 С.
Т16К6 — твердый сплав.
Буква,Т” указывает на содержание карбида титана 16% (цифра после буквы). Буква,К” указывает на содержание Кобальта 6% (цифра после буквы). Остальное карбид вольфрама
Применение: Чистовое и получистовое фрезерование углеродистых и малолегированных конструкционных сталей, стального литья, поковок.
АД31
Буква,А” указывает на то, что сплав на основе алюминия. Буква,Д” обозначает деформируемый сплав. Цифра обозначает номер сплава.
Применение: для изготовления деталей невысокой прочности и высокой коррозионной стойкости, работающих в интервале от -70 до 50 С.
АК5М4 — алюминиевый литейный сплав.
Буква,А” указывает на то, что сплав на основе алюминия. Буква,К” обозначает легирование кремнием в количестве 5% (цифра после буквы). Буква,М” обозначает легирование Медью в количестве 4% (цифра после буквы).
Применение: для изготовления чушек и фасонных отливок различными способами литья (в песчаные формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, литьем под давлением)
Д16 — алюминиевый деформируемый сплав.
Буква,Д” обозначает алюминиевый деформируемый сплав.
Применение: для силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей, труб и т.д.; для деталей, работающих при температурах до 230С.
ЛОМц70-1-1 -латунь оловянная.
Буква,Л” латунь. Буква,О” указывает на легирование Оловом. ,Мц” легирование Марганцем. Цифры после букв указываю на содержание Меди, Олова и Марганца соответственно 70, 1 и 1%
Применение: для изготовления конденсаторных трубок в морском судостроении.
БрБ2 — берилевая бронза, обрабатываемая давлением.
Буквы,Бр”-бронза. Буква,Б” обозначает легирование бериллием (2%).
Применение: Пружины, пружинящие детали ответственного назначения, износостойкие детали всех видов, неискрящие инструменты.
МА5 — магниевый деформируемый сплав. Буквы, МА ” указывают на магниевый деформируемый сплав Применение: для нагруженных деталей; предельная рабочая температура: 150°C -длительная, 200°C -кратковременная
БН — сплав на основе олова (баббит) с содержанием 11 % олова (основа-свинец) и легированный никелем. Применяется как антифрикционный материал для подшипников скольжения.
ПОССу18-8 — припой оловянно-свинцовый с сурьмой.
Буква, П ”- припой. Буква, О ”- оловянный. Буква, С ”-содержит свинец. , Су ” содержит Сурьму. Цифры указывают на содержание элементов в %. Олово 18%, Сурьма 8%, остальное свинец
Применяется для пайки латуни, меди, стали, бронзы.
ПСр2 — серебряный припой.
Буква,П”- припой. Буквы, Ср”- серебряный. Содержание серебра 2%.
Применение: Пайка меди и никеля со стеклоэмалью и керамикой; Пайка и лужение ювелирных изделий
Маркировка сталей — что обозначают буквы?
Признаков сталей, по которым их классифицируют, действительно очень много, и не всегда удается разобраться в том, как же сталь маркируют и как по маркировке можно понять ее свойства. Однако в этом нет ничего сложного. Для начала надо представить себе классификацию сталей хотя бы вкратце — как подразделяются стали, по каким критериям их разделяют.
Обычные сплавы железа и углерода называются углеродистыми и распадаются на подгруппы — малоуглеродные, среднеуглеродные и высокоуглеродные. Углерод понижает пластичность и гибкость стали, зато добавляет ей прочности. Доля его, соответственно, до 0,25%, от 0,25% до 0,6% и от 0,6% до 2% (выше 2% — уже не сталь, а чугун).
Сплавы, где участвуют еще и другие элементы, носят наименование легированных, а эти дополнительные элементы зовут легирующими. В случае высоколегированной стали присадок в ней более 10%, для низколегированной — до 2,5%. Между этими числами находится среднелегированный вид.
ЕЩЕ О РАЗНОВИДНОСТЯХ СТАЛЕЙ
Функциональное назначение — та основа, с которой начинается маркировка. ГОСТ предписывает разделять стали отдельно на те, что подходят для целей строительства и машиностроения, а именно производства деталей в этой отрасли (этот вид называется конструкционным), а также те, что применяются для изготовления стальных инструментов (соответственно, инструментальные). Существует также целая группа материалов, которые созданы с целью придания им некоторых специализированных физических особенностей, к примеру, стали, предназначенные для пропускания сквозь них электромагнитного поля или же нержавеющие стали, среди которых коррозионностойкие и такие, которые выдерживают полтысячи градусов Цельсия.
Еще стали, как и всякий продукт, делятся по качественному признаку, что также оставляет свой след в их маркировке. При выплавке стали в ней могут оставаться небольшие количества серы и фосфора — добавок, с которыми сталь теряет все свои полезные свойства, становясь ломкой при различных условиях обработки. Качество стали меняется от стали обыкновенного качества до качественной, далее высококачественной и особовысококачественной. Процент серы, содержащийся в них, соответственно, до 0,06, до 0,04, до 0,03 и до 0,015; процент фосфора до 0,07, до 0,035, до 0,03 и до 0,025. Чем меньше, тем выше качество стали.
В Российской Федерации их именуют при помощи букв и цифр. Элементы сплава и степени раскисления, то есть насколько из стали удален кислород, обозначают буквами. Цифры показывают количество химических компонентов, присутствующих в составе сплава.
Показатель, насколько сталь раскислена, очень важен для прогнозирования ее свойств исходя из маркировки. По уровню раскисления бывает три вида стали:
- Кипящая (они обозначены как КП);
- Полуспокойная, то есть кислород не полностью удален (ПС);
- Спокойная бескислородная (маркируется как СП).
ОБЫКНОВЕННОЕ КАЧЕСТВО
Попробуем расшифровать, например, маркировку ВСт4СП.
На стали обыкновенного качества пишут «Ст». Последующая цифра — марка. Чем она выше, тем больше углерода — то есть прочнее сталь. Перед «Ст» стоит буква — это означает, что сталь точно сохраняет какие-то характеристики. Их три вида — гарантированные механические свойства, химические свойства, либо гарантия обоих свойств. Обозначаются они буквами А, Б, В, первая зачастую опускается. Последние символы — это знакомый нам показатель раскисленности.
Значит, расшифровка нашей аббревиатуры будет звучать так: сталь обычного качества марки 4, полностью раскисленная, у которой гарантированы механические и химические свойства.
УГЛЕРОДИСТЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ СТАЛИ
Давайте еще попрактикуемся и расшифруем, например, такие аббревиатуры: 07КП и У9А.
Качественная сталь в зависимости от назначения маркируется по-разному. Индекса «Ст» она не содержит. Так, число в начале маркировки конструкционных сталей обозначает сотые доли С. Две буквы за ней — содержание О.
Инструментальные узнают по начальной букве «У», сразу за ней — содержание С в сотых долях. Стали более высокого качества обозначаются буквой «А» или «Ш» в конце, смотря по тому, сталь высококачественная или особовысококачественная.
Значит, расшифровки будут такие: 07КП — это качественная конструкционная кипящая сталь с содержанием углерода 0,07%, а У9А — высококачественная инструментальная сталь, в которой углерода 0,09%.
ОБОЗНАЧЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ
Для обозначения компонентов стали, которые придают ей нужные свойства, применяется целый ряд букв. Мы не будем подробно рассматривать все разновидности присадок и все буквы — их много и с ними можно ознакомиться в справочнике. Мы просто коротко коснемся, каким образом производить расшифровку таких аббревиатур как 10Х14Г14Н4Т.
Первые две цифры обозначают процентное содержание углерода в сотых долях. Если их нет — нужно сделать вывод, что мы имеем дело с инструментальной сталью, а уровень С в ней не превышает полутора процентов. Далее буквы, которые обозначают соответствующую присадку, и цифры, говорящие нам о ее процентном содержании в составе сплава. Если цифры нет — добавки в сплаве от 0,8 до полутора процентов.
О чем же говорит нам 10Х14Г14Н4Т? Сталь легированная, содержание углерода 0,1%, хрома 14%, марганца 14%, никеля 4%, титана 0,8-1,5%.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТАЛИ
Отдельно следует коснуться таких обозначений, как ШХ15СГ, Р9М4К8 или АЦ45Г2.
ШХ — это сталь шарикоподшипниковая. После буквы Х указывается содержание хрома. Так, ШХ15СГ означает сталь шарикоподшипниковую с 1,5% содержанием хрома и от 0,8% до 1,5% кремния и марганца.
А — автоматная (то есть такая, какая пригодна для обработки на автоматических станках). Цифры после этой буквы обозначают количество углерода (если их нет, значит, углерода не более 1,5%), в нашем случае мы имеем автоматную сталь, содержащую до полутора сотых долей углерода, 45% циркония и 2% марганца.
Символом «Р» маркируют быстрорежущую сталь. Последующая цифра — процент вольфрама. Расшифруем нашу аббревиатуру, получив сталь быстрорежущую с содержанием 9% вольфрама, 4% молибдена и 8% кобальта.
НЕСТАНДАРТНАЯ СТАЛЬ
Стали, выплавленные в экспериментальных целях, принято кодировать так: индекс завода, который выплавил ее, потом порядковый номер. Среди индексов есть, к примеру, такие: «ЭП» — Электросталь, или «ДИ» — Днепроспецсталь.
Вдобавок к этому буквы могут указывать способ, которым выплавлялась данная сталь. Буквы, скажем, «ВИ» в этом случае говорят о том, что сталь выплавлена при помощи вакуумно-индукционного способа.
Стали — это самая многочисленная группа используемых металлов, и их маркировка зависит от классификационной группы.
Какие бывают марки сталей
Расшифровка марки начинается с определения ее основной группы по назначению. Отличают следующие группы сталей: конструкционные, строительные, инструментальные, с особыми свойствами и высокопрочные).
Из изготавливаются детали машин, прокат, сварные конструкции. Инструментальные, как понятно из названия, используются для производства обрабатывающего инструмента. Особый вид инструментальных сталей — быстрорежущие, они предназначены для обработки при более высоких нагрузках. Строительные стали, применяемые, в основном, для сварных конструкций, отличаются низким (до 0,25%) содержанием углерода. По составу близки к конструкционным.
Конструкционные стали
По своему составу они делятся на легированные и углеродистые, то есть со специальными примесями и без них. В легированной стали должно содержаться не менее 45% железа. Важным свойством является наличие посторонних неметаллических примесей в получаемом сплаве — серы, фосфора и других. Чем меньше их содержится, тем качественнее считается металл. Всего существует 4 группы качества:
В конце обозначения может быть проставлен тип раскисления сплава (раскисление — удаление кислорода из состава стали): кипящая (КП), полуспокойная (ПС), спокойная (СП). Индекс «СП» обычно не указывается.
В общем случае расшифровка сталей, относящихся к группе легированных, может быть представлена так:
Указываются как сочетание их буквенных обозначений и количества в процентах. Если содержание элемента в сплаве составляет менее процента, его количество не указывается. В настоящее время для включений используются следующие обозначения: Н — никель, Х — хром, С — кремний, титан — Т, марганец — Г, Ю — алюминий, и т. д. Например, сталь 09Г2С имеет в своем составе 0,09% углерода, 2% марганца и кремний в количестве около 1%. Кроме того, существуют некоторые дополнительные обозначения марки сталей, расшифровка их следующая:
1. «Ш» в начале — сталь подшипниковая.
2. «Л» в конце — сталь литейная.
3. «А» в начале — сталь автоматная.
4. «Э» в начале — сталь электротехническая.
Отдельно выделяют строительные марки сталей. Расшифровка выглядит так: в начале ставится буква «С», после которой указывается предел текучести. Литера «К» означает вариант химического состава, «Т» — термическое упрочнение.
Маркировка сталей с особыми свойствами аналогична маркировке конструкционных легированных.
Инструментальные стали
Перед обозначением ставится буква «У», далее следует доля углерода (минимальное количество углерода должно составлять не менее 0,7%). Инструментальные стали так же, как и конструкционные, делятся на углеродистые и легированные, но имеют лишь 2 группы качества — качественная и высококачественная. Во втором случае в наименовании ставится буква «А» в конце обозначения. Буква «Г» указывает на повышенное содержание марганца. Расшифровка марок сталей, относящихся к инструментальным быстрорежущим, несколько иная. На первом месте стоит обозначение всей группы — литера «Р» (от английского термина «rapid» — быстрый), далее указывается количество основного легирующего компонента — вольфрама (его буквенное обозначение пропускается).
Указание способа производства стали
Для высококачественных сплавов в конце обозначения указывается марки сталей, расшифровка методов изготовления представлена ниже. Эти коды ставятся в конце обозначения: ВД — вакуумно-дуговой; Ш — электрошлаковый; ЭЛ — электронно-лучевой; ВИ — вакуумно-индукционный.