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

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.

Расшифровка марок сталей и чугунов? Иногда этот вопрос кажется просто неразрешимым. Еще с университетской скамьи, когда преподают материаловедение, этот вопрос рассматривается как-то скомкано и не всегда понятно, хотя если разобраться все довольно просто.

Сегодня начал искать наиболее полный и в тоже время наиболее сжатый материал по расшифровке марок сталей и чугунов, интернет полнится из сайта в сайт повторяющейся информацией. Наиболее полно на приведенный выше вопрос ответил этот ресурс , а наиболее сжато и доступно, приведенная ниже методическая работа (автора, к сожалению, не нашел):

Расшифровка обозначений марок сталей и чугунов

Цель:

1. Изучение принципов обозначения марок сталей и чугунов

Задание

1. Ознакомиться с методикой маркировки различных марок сталей и чугунов по методическим указаниям

2. Дать расшифровку марок сталей и чугунов по карточке индивидуального задания

Сведения из теории

ЧУГУНЫ

Они мало пластичны, не прокатываются и не куются. Чугуны обладают пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. За счет этого из чугунов можно делать отливки значительно более сложной формы, чем из сталей

Разновидности чугунов:

В зависимости от того, какой формы присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны.

Белый чугун

Такое название он получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементит.Белые чугуны имеют большую твердость (НВ 450-550) и, как следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются.

Высокая твердость белого чугуна обеспечивает его износостойкость, в том числе и при воздействии агрессивных сред. Это свойство учитывают при изготовлении из него поршневых колец. Однако белый чугун применяют главным образом для отливки деталей на ковкий чугун, поэтому его называют передельным.

Серый чугун

В сером чугуне углерод находится в виде графита пластинчатой формы..

Серые чугуны маркируются сочетанием букв «С» - серый, «Ч»- чугун и цифрами, которые обозначают временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа.

Высокопрочный чугун

Отличительной особенностью высокопрочного чугуна являются его высокие механические свойства, так как структурв углерода в нем -шаровидный графит. Это повышает прочность чугуна и позволяет получить сплавы с достаточно высокой пластичностью и вязкостью.

Обозначение марки включает буквы «В» - высокопрочный, «Ч» - чугун и цифры, обозначающие временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа.

Ковкий чугун

Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Несмотря на свое название, они никогда не подвергаются ковке. Конфигурация детали из ковкого чугуна определяется формой отливки. Ковкие чугуны маркируют «К» - ковкий, «Ч» - чугун и цифрами. Первая группа цифр показывает предел прочности чугуна при растяжении, МПа: вторые - относительное удлинение при разрыве в %.

Чугуны со специальными свойствами

В зависимости от назначения различают износостойкие, антифрикционные, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.

Износостойкие (антифрикционные) чугуны

Обозначают сочетанием букв АЧС, АЧК, АЧВ. Буквы С, К, В обозначают вид чугуна: серый, ковкий, высокопрочный. Цифра обозначает номер чугуна. Для легирования антифрикционных чугунов применяют хром, никель, медь, титан.

Жаростойкие и жаропрочные чугуны

Обозначают набором заглавных букв русского алфавита и следующими за ними букв. Буква «Ч» - чугун.

Буква «Ш», стоящая в конце марки означает шаровидную форму графита. Остальные буквы означают легирующие элементы, а числа, слежующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.

Жаростойкие чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при температуре 900-11000 0 С.

Коррозионностойкие чугуны

1. СЧ15 - серый чугун, временное сопротивление при растяжении 150Мпа.

2. КЧ45-7 - ковкий чугун, временное сопротивление прирастяжении 450Мпа, относительное удлинение 7%.

3. ВЧ70 - высокопрочный чугун, временное сопротивление при растяжении 700 МПА

4. АЧВ - 2 - антифрикционный высокопрочный чугун, номер 2.

5. ЧН20Д2ХШ - жаропрочный высоколегированный чугун, содержащий никеля 20%, 2% меди, 1% хрома, остальное - железо, углерод, форма графита - шаровидная

6. ЧС17 - коррозионностойкий кремниевый чугун, содержащий 17% кремния, остальное -железо, углерод.

Стали

Классификация

Для правильного прочтения марки необходимо учитывать ее место в классификации стали по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления

• По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные.
• Стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали специального назначения с особыми свойствами.
• Стали по качеству классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
• Классификация по степени раскисления. Стали по степени раскисления классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Конструкционные стали - стали, предназначенные для изготовления различных деталей, узлов механизмов и конструкций.

Инструментальные стали - стали, применяемые для обработки материалов резанием или давлением, а также для изготовления измерительного инструмента

Специальные стали - это высоколегированные (свыше 10%) стали, обладающие особыми свойствами - коррозионной стойкостью, жаростойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др

Углеродистые стали

К углеродистым сталям относят стали, не содержащие специально введенные легирующие элементы.

Конструкционные углеродистые стали

Стали углеродистые обыкновенного качества (сталь с достаточно высоким содержанием вредных примесей S и P) обозначают согласно ГОСТ 380-94.

Эти наиболее широко распространенные стали поставляют в виде проката в нормализованном состоянии и применяют в машиностроении, строительстве и в других отраслях.

Углеродистые стали обыкновенного качества обозначают буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры-это условный номер марки. Чем больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность.

Перед символом Ст указывают группу гарантированных свойст: А, Б, В. Если указание о группе отсутствует, значит предполагается группа А. Например, СТ3; БСт4; ВСт2.

Сталь обыкновенного качества выпускается также с повышенным содержание марганца (0,8-1,1% Mn)/ В этом случае после номера марки добавляется буква Г. Например, БСТ3Гпс.

После номера марки стали указывают степень раскисления: кп -кипящая, пс - полуспокойная, сп - спокойная сталь. Например, ВСтЗпс.

Таблица 2. - Структура обозначения углеродистых сталей

Таблица 3. Значение букв и цифр, употребляющихся при маркировке сталей обыкновенного качества

1. БСТ2кп - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы Б, поставляемая с гарантированным химическим составом, номер 2, кипящая.

2. СТ5Гпс - сталь конструкционная обыкновенного качества, группы, поставляемая с гарантированными механическими свойствами, номер 5, содержание марганца до 1%, полуспокойная.

3. ВСтЗсп - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы В, поставляемая с гарантированным химическим составом и механическими свойствами, номер 3, спокойная.

Обозначение углеродистых качественных конструкционных сталей

Качественная конструкционная сталь - сталь с заметно меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей. Обозначается согласно ГОСТ 1050-88.

Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями химического состава и механических свойств. По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую (кп), полуспокойную (пс), спокойную (без указания индекса). Буква Г в марках сталей указывает на повышенное содержание марганца (до 1%).

Примеры обозначения и расшифровки:

1. Сталь 05кп -сталь конструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,05%, кипящая.

2. Сталь 25 - сталь конструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,25%, спокойная.

3. Сталь 60Г - сталь конструкционная среднеуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,6%, арганца 1%, спокойная.

Автоматные стали. Обозначение автоматных сталей

По ГОСТ 1414-75 эти стали маркируют буквой А и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Применяют следующие марки автоматной стали: А12,А20, АЗО, А40Г. Из стали А12 готовят неответственные детали, из стали других марок - более ответственные детали, работающие при значительных напряжениях и повышенных давлениях. Сортамент автоматной стали предусматривает изготовление сортового проката в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечений. Эти стали не применяют для изготовления сварных конструкций.

Котельные стали. Стали листовые для котлов и сосудов, работающих под давлением, применяют для изготовления паровых котлов, судовых топок, камер горения и других деталей. Они должны работать при переменных давлениях и температуре до 450"С. Кроме того, котельная сталь должна хорошо свариваться. Для получения таких свойств в углеродистую сталь вводят технологическую добавку (титан) и дополнительно раскисляют ее алюминием. Выпускают следующие марки углеродистой котельной стали 12К, 15К, 16К, 18K.20K.22Kc содержанием в них углерода от 0,08 до 0,28%. Эти стали поставляют в виде листов с толщиной до 200 мм и поковок в состоянии после нормализации и отпуска.

Примеры обозначения и расшифровка:

Инструментальные углеродистые стали

Обозначение инструментальных углеродистых сталей

Инструментальный углеродистые стали маркируют в соответствии с ГОСТ 1435-90.

Инструментальные углеродистые стали выпускают следующих марок: У7.У8ГА.У8Г, У9, У 10, У 11, У 12 и У 13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А.

Примеры обозначения и расшифровки

1. У12 - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 1,2% углерода, качественная.

2. У8ГА - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,8% углерода, 1% марганца, высококачественная

3. У9А - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,9% углерода, высококачественная.

Легированные стали

Легированной называют сталь со специально введенным одним или более легирующим элементом.

Обозначение легированных сталей

Легированные стали маркируются комбинацией цифр и заглавных букв алфавита. В обозначении нет слова «сталь» или символа «Ст». Например, 40Х, 38ХМ10А, 20Х13. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Следующие буквы являются сокращенным обозначением элемента. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание этого элемента в целых процентах. Если за буквой не стоит цифра, значит содержание этого элемента до 1%.

Таблица 4. - Обозначение элементов марка

Для изготовления измерительных инструментов применяют Х, ХВГ. Стали для штампов: 9Х, Х12М, 3Х2Н8Ф.

Стали для ударного инструмента: 4ХС, 5ХВ2С.

Обозначение быстрорежущих сталей

Все быстрорежущие стали являются высоколегированными. Это стали для оснащения рабочей части резцов, фрез, сверл и т.д.

Маркировка быстрорежущих сталей всегда начинается с буквы Р и числа, показывающего содержание вольфрама в процентах. Наиболее распространенными марками являются Р9, Р18, Р12.

Легированные стали с особыми свойствами:

1. Коррозионностойкие стали. Коррозионностойкой (или нержавеющей) называют сталь, обладающую высокой химической стойкостью в агрес­сивных средах. Коррозионностойкие стали получают легированием низко- и среднеуглеродистых сталей хромом, никелем, титаном, алюминием, марганцем. Антикоррозионные свойства сталям придают введением в них большого количества хрома или хрома и никеля. Наибольшее распространение получили хромистые и хромоникелевые стали. Например, хромистые стали 95Х18, 30Х13, 08Х17Т. Хромоникелевые нержавеющие имеют большую коррозийную стойкость, чем хромистые стали, обладают повышенной прочностью и хорошей технологичностью в отношении обработки давлением. Например, 12Х18Н10Т, 08Х10Н20Т2.

2. Жаростойки е оболадают стойкостью против химического разрушения в газовых средах, работающие в слабонагруженном состоянии

3. Жаропрочные стали - это стали, способные выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др.

Например, 40Х10С2М, 11Х11Н2В2МФ.

4. Износостойкие стали , обладающие повышенной стойкостью к износу: шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые. Особенности обозначения подшипниковых сталей.

Маркировка начинается с буквы Ш, цифра, стоящая после буквы Х, показывает содержание хрома в десятых долях процента. Например, ШХ9, ШХ15ГС.

Примеры обозначения и расшифровки

1. 40ХГТР - сталь конструкционная, легированная, качественная, содержащая 0,4% углерода и по 1% хрома, марганца, титана, бора, остальное- железо и примеси;

2. 38Х2МЮА - сталь конструкционная, легированная, высококачественная, содержащая 0,38% углерода, 2% % хрома, 1% молибдена, алюминия, остальное- железо и примеси;

3. ХВГ - сталь конструкционная, легированная, качественная, содержащая 1% углерода и по 1% хрома, марганца, остальное - железо и примеси;

4. ШХ15 - сталь подшипниковая, инструментальная, качественная, содержащая 1% углерода, 1,5% хрома, остальное-железо;

5. Р10К5Ф5 - сталь быстрорежущая, инструментальная, качественная, содержащая 1% углерода, 10 % вольфрама, 5% кобальта, 5% ванадия, остальное-железо.

В России принято буквенно-цифровое или цифровое обозначение сталей

Маркировка и расшифровка углеродистых сталей обыкновенного качества

Стали содержат повышенное количество серы и фосфора. Маркируются Ст.2кп., БСт.3кп, ВСт.3пс, ВСт.4сп. Расшифровываются следующим образов: Ст – индекс данной группы стали, цифры от 0 до 6 - это условный номер марки стали. С увеличением номера марки возрастает прочность и снижается пластичность стали. Пример таких сталей с содержанием углерода, серы и фосфора показан в таблице ниже.

По гарантиям при поставке существует три группы сталей: А, Б и В. Для сталей группы А при поставке гарантируются механические свойства, в обозначении индекс группы А не указывается. Для сталей группы Б гарантируется химический состав. Для сталей группы В при поставке гарантируются и механические свойства, и химический состав.
Индексы кп, пс, сп указывают степень раскисленности стали: кп - кипящая, пс - полуспокойная, сп - спокойная.

Качественные углеродистые стали

Качественные стали поставляют с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В). Степень раскисленности, в основном, спокойная. Конструкционные качественные углеродистые стали маркируются двухзначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента. Указывается степень раскисленности, если она отличается от спокойной.
Сталь 08, сталь 10 пс, сталь 45.
Содержание углерода, соответственно, 0,08 %, 0,10 %, 0.45 %.

Инструментальные качественные углеродистые стали

Маркируются буквой У (углеродистая инструментальная сталь) и числом, указывающим содержание углерода в десятых долях процента.
Сталь У8, сталь У13.
Содержание углерода, соответственно, 0,8 % и 1,3 %

Маркировка и расшифровка легированных сталей

Обозначение буквенно-цифровое. Легирующие элементы имеют условные обозначения - обозначаются буквами русского алфавита.

Обозначения и расшифровка букв легирующих элементов сталей

А – азот (указывается в середине марки)
Б – ниобий
В – вольфрам
Г – марганец
Д – медь
Е – селен
К – кобальт
М – молибден
Н – никель
П – фосфор
Р – бор
С – кремний
Т – титан
Ф – ванадий
Х – хром
Ц – цирконий
Ю – алюминий
Ч – редкоземельные

Легированные конструкционные стали

В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначением элемента, показывает его содержание в процентах, если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %.
Сталь 30Х2М.
В указанной марке стали содержится около 0,30 % углерода, 2% хрома, менее 1% молибдена.

Легированные инструментальные стали

В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается, далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания.

Нестандартные обозначения сталей

Быстрорежущие инструментальные стали расшифровываются следующим образом

Р – индекс данной группы сталей (от rapid – скорость), далее число, указывающее содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Содержание углерода более 1%. Во всех быстрорежущий сталях содержится около 4% хрома, поэтому он не указывается. Если стали содержат легирующие элемент, то их содержание указывается после обозначения соответствующего элемента.
Сталь Р6М5
В указанной стали содержание вольфрама – 6 %, молибдена – 5 %.

Шарикоподшипниковые стали

Ш – индекс данной группы сталей. Х – указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента. Содержание углерода более 1 %.
Сталь ШХ6, сталь ШХ15ГС.
В указанных сталях, соответственно, 0,6 % и 1,5 % хрома.

Буква «А» в конце марки обозначает высококачественную сталь (30ХГСА), в середине марки – азот, в начале марки – сталь автоматная (А35Г2).
Особо высококачественная сталь обозначается буквами Ш, ВД, ВИ, ПД и т.д. в конце наименования марки, где ВД обозначает, что сталь или сплав получен вакуумно-дуговым переплавом, Ш - электрошлаковым переплавом, ВИ - методом вакуумно-индукционной выплавки, ПД - плазменно-дуговым и т.д.
Высоколегированные стали сложного состава иногда обозначают по порядковому номеру разработки и освоения на заводе (ЭИ, ЭП – «Электоросталь»).

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.