Какой буквой русского алфавита обозначают углерод и никель в маркировке легированных сталей

Обновлено: 14.05.2024

К сожалению мы часто сталкиваемся, с такой проблемой, как отсутствует единой системы маркировки сталей. В настоящий момент на рынке металлов существуют российская, европейская, американская и японская системы. Отсутствие единого стандарта вносит определенные трудности при выборе стали определенного качества.

В России принята буквенно-цифровая система. В ней буквы соответствуют различным элементам, а цифры указывают на содержание соответствующих элементов. Буквенно-цифровая система имеет огромное преимущество по сравнению с другими, так как позволяет не только отличать одну марку стали от другой, но и по набору букв и цифр судить о технологических и конструкционных характеристиках.

В отечественной системе также применяются некоторые специальные обозначения:

Стали обыкновенного качества обозначаются индексом «Ст», за которым следует номер марки.
Конструкционные качественные углеродистые стали обозначаются сотыми долями процентного содержания углерода и маркировкой степени раскисления
Качественные углеродистые инструментальные стали обозначены индексом «У», за которым следует содержание углерода в десятых долях процента.
Быстрорежущие стали обозначают индексом «Р», за которым следует содержание вольфрама в процентах.

Расшифровка сталей обыкновенного качества

Что бы полностью расшифровать марку стали СТ10 или СТ20 не всегда есть необходимость пользоваться ГОСТ 1050-74, ведь основные характеристики стали уже указаны. В ГОСТ можно посмотреть все остальные характеристики, а так же примеси которые могут быть использованы в марке стали СТ10, условия эксплуатации и другие характеристики.

И так, давайте вместе расшифруем марку стали.

Буквы СТ в названии обозначают "Сталь", а цифры это условный номер марки в зависимости от химического состава.

Двузначные цифры в соответствии с ГОСТ 1050-74, обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Например, марки Ст10, Ст15, Ст20 и т. д. означают, что сталь содержит в среднем 0,10%, 0,15%, 0,2% углерода.

Расшифровка легированной стали

Маркировка легированных сталей очень информативна: для обозначения легирующих элементов применяются соответствующие буквы русского алфавита: «Х» — хром, «М» — молибден, «Ю» — алюминий и т. д. Полный перечень легирующих элементов представлен в таблице:

Обозначение	Название хим. элемента	Обозначение	Название хим. элемента
Х	хром	А	азот
С	кремний	Н	никель
Д	медь	М	молибден
Т	титан	К	кобальт
В	вольфрам	Б	ниобий
Г	марганец	Е	селен
Ф	ванадий	Ц	цирконий
Р	бор	Ю	алюминий

Также существует маркировка Ч, сообщающая нам, что в составе сплава имеются редкоземельные металлы, такие как: церий, лантан, неодим и другие.

При маркировке конструкционных легированных сталей в самом начале указывается содержание углерода в сотых долях процента, а при маркировке инструментальных легированных — в десятых долях процента.

Рассмотрим расшифровку состава и свойств одной из популярнейших нержавеющей стали 12Х18Н10Т.

12 – это содержание углерода в сотых долях процента, т.е. углерода 0,12%.
Х –в соответствии с ранее приведенной таблицей химический элемент Хром.
18 – обозначает, что в стали содержится 18% хрома.
Н – в соответствии с ранее приведенной таблицей химический элемент Никель, который обеспечивает коррозионную стойкость стали.
10 - обозначает, что в стали содержится 10% никеля.
Т - в соответствии с ранее приведенной таблицей химический элемент Титан.
Обратите внимание, что после обозначения химического элемента Т не указано значение, что означает, что содержание элемента не является достаточно весомым. Обычный показатель для химических элементов в маркировки стали говорит о том, что содержание элемента не более 1−1,5%.

Все о марках легированной стали

Сталь подразумевает под собой соединение простого железа, ряда разных примесей и углерода. Легированная сталь же, напротив, имеет в себе специальные легирующие добавки, благодаря которым все характеристики материала можно в некоторой степени менять (это относится к механической и физической форме).

На химическом языке можно описать легированную сталь немного по-другому – это специальный сплав из металлов, который получен путем смешивания и внедрения определенных дополнительных химических элементов. Эти модификации помогают улучшить физические и химические свойства металла, делая его прочным, гибким, и расширяя тем самым границы применения. Само направление получило название от латинского слова ligare, что означает «связывать». Этот процесс уникален тем, что он не просто смешивает сплавы, а связывает на молекулярном уровне все химические элементы, формируя новые соединения и кристаллические решетки. В статье пойдет речь о марках легированной стали.

Необходимость маркировки

Многообразие различных сплавов порой приводит в небольшое замешательство людей, которые далеки от металлургии и практически ничего в этом не понимают. Как определить, какому именно типу соответствует сталь?

В мире существуют специальные маркировки по ГОСТу, которые разрабатывает государство для облегчения использования и учета материалов. Все эти требования обязаны соблюдать заводы по производству стали или других видов металла.

Маркировка несет в себе характеристики, по которым определяют состав:

Сплав может предназначаться, например, для изготовления инструментов (рабочих частей, станков или болтов). Или специальный прочный сплав для создания корпусных сооружений, таких как корпуса автомобилей, детали мостов или профили. Эта категория называется конструкционной.

Встречаются и дополнительные буквы в маркировке, которые помогают распознать, какой именно элемент был использован в примеси. А также буквы используются для обозначения некоторых физических характеристик. Например, сталь может быть магнитная, жаропрочная или устойчивая к коррозии.

Помимо букв, в марке присутствуют цифры. Это необходимое обозначение, которое помогает определить процент количества примесей.

Легированная сталь делится на три вида, в которых присутствует свой стандарт для примесей.

Низколегированные. Содержат в себе всего 2,5% добавок. Качество материала значительно выросло, но ковкость и прочность не сильно изменились.

Среднелегированные. Содержание примесей в них варьируется в диапазоне от 2,5% до 10%. Самый популярный вид примесей, который стоит в средней ценовой категории и чаще всего приобретается. Его характеристики выше, чем у предыдущего вида. Прочность и ковка идеально выдерживают механические манипуляции.

Высоколегированная. Процент добавок имеет диапазон от 10 до 50%. В этом сплаве гарантирована максимальная прочность, долговечность и возможность применения в любом виде отраслей. Минусом можно посчитать дороговизну этого материала.

Как маркируются стали?

Как было указано выше, вся сталь имеет маркировку. В каждой стране это наименования устанавливается по ГОСТу и обозначается буквами алфавита. В России используются русские буквы, и они обозначают первую букву названия определенного элемента.

Сталь получается весьма интересным образом. Изначально используется только руда, затем при выплавке образуется чугун. Он очищается от газов, оксидов и других элементов. Это называется рафинированием. После удаляется кислород при помощи угля, марганца или других раскислителей. Эти элементы выталкивают газы и тяжелые оксиды.

Следующим процессом идет удаление углерода с помощью водорода и горения карбидов.

Этот непростой принцип работы определяет качество стали. И только после этого начинает формироваться маркировка. Легированная сталь делится по качеству.

Рядовые/обыкновенные. Дешевый сплав, который содержит в себе до 0,4-0,6% углерода. В плотности железа присутствуют большие и мелкие пузырьки воздуха. Именуются маркировкой СтО, Ст5кп или Ст3сп.

Качественные. На голову выше предыдущей модели и имеют примеси кислорода, азота и водорода. Качество определяется по концентрации газов в структуре и подразделяется на спокойные, полуспокойные и кипящие. Марки на таких сплавах обозначаются как Ст08кп, Ст10пс, Ст20,7ХФ и 8ХФ.

Высококачественные. Их производство отличается тем, что используется не уголь, а электричество. Процент серы и фосфора снижен до минимального и равняется 0,03%. Примеры таких моделей: 6ХВ2С и 6ХЗ3ФС.

Особо высококачественные. Самый дорогой сплав. Он полностью подвергается очистке от оксидов, каких-либо неметаллических элементов, сульфидов. Процент серы всего 0,01, а фосфора – 0,025%. Пример: сплав с маркировкой 30ХГС3-Ш.

Чтобы уметь читать маркировку, необходимо знать все тонкости буквенного обозначения. Но перед этим необходимо узнать, какие именно элементы используются в сплавах, и для чего они нужны.

Хром отвечает за стойкость, прочность и твердость будущего материала, а также уменьшает эффект повреждения коррозии.

Никель отвечает за пластичность и вязкость.

Титан выравнивает зернистость структуры, увеличивает плотность и прочность, а также обеспечивает легкость в обрабатывании.

Ванадий повышает тягучесть сплава и уменьшает порог разрыва.

Молибден снижает хрупкость изделия, дает возможность без повреждений «прокалывать» полотно и повышает устойчивость к коррозии.

Вольфрам делает сталь тверже, при этом не дает зернам внутри слишком сильно нагреваться в момент остужения, не дает железу становиться хрупким.

Алюминий повышает окалинность.

А вот такие элементы, как углерод, марганец, сера, фосфор, азот, кислород и водород, могут навредить стали, если добавить их в сплав в большом количестве, перейдя грань дозволенной нормы. В этом случае сталь начнет терять свою прочность и пластичность. Она может стать хрупкой и очень сильно подвергаться коррозии и другим внешним факторам.

Рассмотрим буквенную маркировку ближе. Не всегда первые буквы названия элемента могут быть в названии маркировки. Об этом тоже необходимо помнить. Но так как все требования были установлены ГОСТом, то памятки облегчают понимание.

Например, если маркировка содержит такие буквы как Ж, Х, Е, то сплав относится к категории нержавеющих, магнитных и хромистых групп. Буква Ю обозначает содержание алюминия, Ф – это ванадий, а Г – это марганец.

Описание марок

Марки стали различаются большим многообразием. Они подразделяются по типу и назначению. Как было сказано выше, в обозначениях легированной стали используют буквенные и цифровые обозначения. Например, 09Г2С, 60С2 или 08Х18Н10Т.

Первая цифра говорит о количестве содержания углерода в стали. Следующая буква отвечает за обозначение примесей, которые использовали. Далее цифра обозначает количество легирующего вещества в составе. Если после этой буквы не стоит цифровое обозначение, то такого элемента в сплаве мало, а если стоит цифра, то она обозначает процент количества.

В каждой стране существует свой ГОСТ по расшифровке и обозначению марок. Есть целые списки, которые облегчают расшифровку и понимание.

Разберем на примере 4ХН2МА. Первая цифра 4 – обозначает содержание углерода, его 0,04%. Так как после буквы Х (хрома) нет числового обозначения, то его количество в этой цепочке минимально, и не превышает 1,5%. Далее идет Н (никель), его содержится 2%. После идет буквенное обозначение молибдена и азота. Их содержание также низкое, поэтому нет никакого цифрового обозначения.

Р6М5 – расшифровка данной марки следующая: первая буква Р означает, что сталь быстрорежущая, цифра 6 указывает среднюю массовую долю вольфрама (6%), М – это молибден и его 5%.

А также дополнительно необходимо знать буквенное обозначение, стоящее в конце:

К – качество нелегированное;

А – высокое качество;

Ш – особо высокое;

Буквы, используемые в конце через пробел, обозначают:

К – стойкие к коррозии;

Д – повышенное содержание элемента меди.

Может присутствовать и другая расшифровка. Например, Ст08кп или Ст10пс. Ст показывает, что перед нами сталь обычного качества. Цифры относятся к номеру госта. Кп, Пс или Сп расшифровываются как степень раскисления стали. Вторая цифра будет означать номер категории.

А все обозначения, которые будут прописываться через тире, являются указателями, какие показатели требовал заказчик к раскислению стали.

Применяется легированная сталь в изготовлении различных элементов кромки или шестеренок. В этом случае используется рессорно-пружинная сталь. Примеси в ней улучшают прочность и износостойкость, которая обеспечивает безопасность и долговечность.

Жаропрочная легированная сталь используется в местах, где преобладают высокие температуры, например, на горизонтально-ковочных машинах или во всех вставках штампов напряженных конструкций, где под большим объемом горячего потока специально деформируется конструкционная сталь.

Маркировка легированных сталей

В России принята буквенно-цифровая система маркировки легированных сталей. Каждая марка стали содержит определенное сочетание букв и цифр. Легирующие элементы обозначают следующими буквами русского алфавита: X - хром, Н - никель, В - вольфрам, М - молибден, Ф - ванадий, Т - титан, Ю - алюминий, Д - медь, Г - марганец, С - кремний, К - кобальт, Ц, - цирконий, Р - бор, Б - ниобий. Буква А в середине марки стали показывает содержание азота, а в конце - сталь высококачественная.

Для конструкционных марок стали первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.

В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2 %, никель 1-4,5%, марганец до 2 %, кремний 0,6-1,2 %. Такие легирующие элементы как Мо, W, V, Тi обычно вводят в сталь в сочетании с Сr, Ni с целью дополнительного улучшения тех или иных физико-механических свойств. В конструкционных сталях эти элементы обычно содержатся в следующих количествах, в%: Мо - 0,2-0,4; W -0,5- 1,2; V - 0,1-0,3; Тi - 0,1-0,2.

В инструментальных сталях в начале обозначения марки стали ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента. Начальную цифру опускают, если содержание углерода около 1 % или более.

Например, сталь ЗХ2В8Ф содержит, 0,3% С, 2% Сr, 8%W, 0,2-0,5% V; сталь 5ХНМ -0,5% С, 1% Сr, 1% Ni, до 0,3% Мо: сталь ХВГ- 1% С, 1% Сr, 1% W, 1% Мn.

Для некоторых групп сталей применяют дополнительные обозначения. Марки автоматных сталей начинаются с буквы А, подшипниковых - с буквы Ш, быстрорежущих - с буквы Р, электротехнических - с буквы Э, магнитно-твердых - с буквы Е.

Нестандартные легированные стали, выпускаемые заводом “Электросталь”, обозначают сочетанием букв ЭИ (электросталь исследовательская) или ЭП (электросталь пробная). Легированные стали, выпускаемые “Днепроспецсталью”, маркируют буквами ДИ, Златоустовским металлургическим заводом - буквами ЗИ. Во всех случаях после сочетания букв идет порядковый номер стали, например, ЭИ417, ЭП67, ДИ8 и т. д. После освоения марки металлургическими и машиностроительными заводами условные обозначения заменяет общепринятая маркировка, отражающая химический состав стали.

Легированные конструкционные стали

Строительные, цементуемые, улучшаемые, высокопрочные, пружинно-рессорные, подшипниковые, износостойкие стали

По назначению легированные стали можно подразделять на 3 группы: конструкционные, инструментальные стали и стали с особыми свойствами. В основу классификации первых двух групп положено содержание углерода.

Хромистая сталь - обладает высокой износостойкостью и невысокой стоимостью. Хром в ней 0,7-1,1%. Недостатки – отпускная хрупкость.

Марганцовистая сталь - 0,7-1,8% Mn, который менее дефицитный. Mарганец увеличивает прокаливаемость стали. Эти стали даже после нормализации обладает повышенной прочностью, упругостью, износостойкостью. Недостатки - склонность к росту зерен при перегреве, образованию закалочных трещин и отпускная хрупкость. При высоком содержании Mn стали относятся к сталям с особыми свойствами.

Никелевая сталь - дорогие легированные стали. Ni увеличивает прочность и вязкость стали, сильно повышает прокаливаемость. Ввиду дефицитности Ni заменяют первыми тремя элементами.

Кремнистая сталь - обладает высоким пределом упругости и повышенной прочностью. Применяется для рессор, пружин, мостов, при 1-4% Si и соответствующей ТО применяется как трансформаторная сталь.

Хромоникелевая сталь - высокие механические свойства, глубокая прокаливаемость в масле, повышенная ударная вязкость. Недостатки: - хрупкость при высоком отпуске, поэтому дополнительно легируют Mo или W.

Хроммарганцевая сталь - заменитель хромоникелевой стали, глубокая прокаливаемость обеспечивается марганцем.

По области применения стали подразделяются на: автоматные, строительные, цементуемые, улучшаемые, высокопрочные, рессорно-пружинные, подшипниковые и износостойкие.

Стали для строительных конструкций.

Добавление небольшого количества V, Nb (до 0,1%) приводит к дополнительному упрочнению за счет карбонитридов и измельчения зерен. Это: 14Г2АФ, 17Г2АФБ с s_В=450 МПа после нормализации.

Дополнительное упрочнение может быть достигнуто контролируемой прокаткой - деформация при более низкой температуре в конце (800-900 о С) с увеличением степени деформации в последних проходах, что дает измельчение зерен и дисперсном упрочнении карбонитридами.

Маркировка углеродистых и легированных сталей

Марка и общие технические требования к углеродистой стали обыкновенного качества регламентированы ГОСТом, распространяющимся на горячекатаную сталь – сортовой и фасонный прокат, толстый и тонкий лист, широкую полосу; на холоднокатаные листы. Стандарт регламентирует требования к маркировке, механическим свойствам и химическому составу углеродистых сталей обыкновенного качества. В части требований по химическому составу стандарт распространяется на слитки, заготовки катаные и литые с установок непрерывной разливки стали, трубы, поковки, штамповки, ленту и проволоку.

В зависимости от назначения углеродистая сталь обыкновенного качества поставляется по трем группам: А Б и В; сталь группы А поставляется с гарантированными механическими свойствами, сталь группы Б – с гарантированным химическим составом, сталь группы В – с гарантированным химическим составом и механическими свойствами одновременно. В зависимости от комплекса нормируемых и гарантируемых показателей каждая группа стали подразделяется на категории поставки: в группе А категорий поставки – три, в группе Б – две, в группе В – шесть. Углеродистая сталь обыкновенного качества маркируется буквами Ст, за буквами – однозначные цифры от 0 до 6. Чем больше в стали углерода и чем она прочнее, тем больше цифра в марке углеродистой стали обыкновенного качества. Марки стали, поставляемой по группе Б, в начале марки содержат эту букву; аналогично марки стали, поставляемой по группе В, содержат в начале букву В; марки стали, поставляемой по группе А, не содержат никакого условного обозначения в начале марки.

Сталь всех групп с номерами от 1 до 4 по степени раскисления изготавливается кипящей, полуспокойной или спокойной, сталь с номерами 5 и 6 изготавливается полуспокойной или спокойной. Кипящая сталь маркируется буквами «кп», следующими в марке за цифрой ее номера. Полуспокойная маркируется буквами «пс». Спокойная – буквами «сп». Основная масса стали, идущей на изготовление листов для сосудов, работающих под давлением, котлов и трубопроводов, раскисляется кремнием, марганцем и алюминием до спокойного состояния. Если способ раскисления не указан в сертификате, то его можно косвенно определить по содержанию кремния. В кипящей стали кремния содержится не более 0,07%; в полуспокойной – от 0,05 до 0,17%; в спокойной – от 0,17 до 0,37%. Алюминий не только раскисляет сталь, но способствует получению мелкого зерна. Мелкозернистая сталь обладает более высоким пределом текучести, лучшими пластическими свойствами и ударной вязкостью.

После букв, указывающих степень раскисления, следует цифра, характеризующая категорию поставки. Так, например, БСтЗкп2 – сталь углеродистая обыкновенного качества, поставляемая по группе Б, с гарантированным химическим составом согласно категории поставки 2, кипящая по степени раскисления. При заказе стали необходимой группы и категории поставки без указания степени раскисления в марке ставят тире; например БСтЗ-2. Для обозначения полуспокойной стали с повышенным содержанием марганца в обозначении марки после ее номера приводится буква Г; например сталь СтЗГпс2. Первую категорию поставки в конце марки стали не указывают, например СтЗГпс.

Специальные методы переплава позволяют существенно снизить содержание в стали серы, газов, неметаллических включений, повысить плотность и изотропность металла, а также улучшить однородность металла из крупных слитков из-за уменьшения зональной ликвидации.

В качестве примера рассмотрим маркировку двух марок стали:

Листовая сталь, используемая для изготовления барабанов котлов высокого давления, маркируется как 16ГНМА; сталь содержит около 0,16% углерода, менее 1% марганца, никеля и молибдена – каждого, сталь высококачественная.

Нержавеющая высоколегированная хромоникелевая сталь 08Х18Н12Т содержит до 0,08% углерода (включительно), около 18% хрома, около 12% никеля и менее 1% титана.

Марка стали соответствует ориентировочному содержанию углерода в сотых долях процента. Так, сталь 20 содержит около 0,20% углерода. Сталь качественная отличается от стали обыкновенного качества меньшим содержанием вредных примесей и более узкими пределами допускаемого изменения углерода и постоянных примесей. Если в стали имеется повышенное содержание марганца, то после цифр следует буква Г – например, 65Г.

Условные обозначения марок легированных сталей приняты по буквенно-цифровой системе, в основу которой положен марочный химический состав. Двузначное число, стоящее в начале марки стали, обычно обозначает среднее содержание углерода в сотых долях процента. В марках высоколегированных сталей аустенитного класса это число обозначает предельное допускаемое содержание углерода также в сотых долях процента.

Каждый легирующий элемент обозначается прописной буквой русского алфавита: марганец – Г; кремний – С; хром – X; никель – Н; молибден – М; вольфрам – В; ванадий – Ф; титан – Т; алюминий – Ю; медь – Д; ниобий – Б; кобальт – К; бор – Р; фосфор – П; цирконий – Ц; селен – Е.

Буквенное обозначение легирующего элемента в марке стали, как правило, совпадает с первой буквой его наименования, но это не всегда выдерживается. Так, например, молибден, марганец и медь начинаются все на букву М. Было принято обозначать буквой М молибден, а два других элемента – буквами, входящими в их название и не используемыми для обозначения других металлов: медь – буквой Д, а марганец – буквой Г.

Цифры, следующие за буквой – условным обозначением легирующего элемента, указывают его примерное содержание в процентах. Если в стали содержится менее 1 % легирующего элемента, то цифру за буквой не ставят. Если содержится от 1 до 2%, то после буквы ставят цифру 1.

Буква А в середине марки стали указывает на то, что сталь легирована азотом. Та же буква в конце марки низко- или среднелегированной стали свидетельствует о том, что сталь высококачественная.

Читайте также: