Марочник иностранных сталей и сплавов
Обновлено: 17.05.2024
В связи с тем, что изданные и введенные в действие стандарты EN охватывают далеко не все стали, используемые в государствах ЕЭС, в европейских странах наряду с общеевропейской используются также и собственные системы маркировки сталей.
1. Система маркировки сталей в Германии
В Германии маркировка сталей осуществляется двумя способами. Первый способ – традиционный, с помощью букв и цифр, второй способ – с помощью пятизначных порядковых номеров.
Обозначение сталей с помощью букв и цифр
В настоящее время для маркировки сталей с помощью букв и цифр в основном применяется общеевропейская система обозначений в соответствии с EN 10027-1. Тем не менее, в ряде случаев используются и старые обозначения.
Стали обыкновенного качества. Маркировка указанных сталей осуществляется следующим образом. Вначале, если необходимо, ставятся одна или две буквы, определяющие способ раскисления стали (U – кипящая сталь, R – спокойная или полуспокойная) и ее специальные эксплуатационные свойства, связанные с последующим применением (Q – для отбортовки, Z – для волочения, K – для холодного формования). Затем ставятся буквы St, а за ними цифры. Первые две цифры характеризуют минимальный предел прочности (временное сопротивление разрыву) в кгс/мм 2 или H/9,8 мм 2 ; далее, если необходимо, ставится тире, а после него цифра, указывающая группу качества стали. Всего этих групп качества три, при этом 3-я группа отличается наиболее низким содержанием серы и фосфора. В конце наименования стали могут ставиться буквы U или N, указывающие на то, что сталь поставляется соответственно после прокатки или после нормализации.
- St 37-2 – сталь обыкновенная с минимальным пределом прочности 37 кгс/мм 2 или 360 H/мм 2 второй группы качества;
- USt 37-2 – кипящая сталь с минимальным пределом прочности 37 кгс/мм 2 или 360 H/мм 2 второй группы качества;
- ZSt 37-2 – сталь с минимальным пределом прочности 37 кгс/мм 2 или 360 H/мм 2 второй группы качества, предназначенная для последующего холодного волочения;
- KSt 52-3 N – сталь с минимальным пределом прочности 52 кгс/мм 2 или 510 H/мм 2 третьей группы качества, предназначенная для последующего холодного формования, поставляемая после нормализации;
- QSt 44-3 U – сталь с минимальным пределом прочности 44 кгс/мм 2 или 430 H/мм 2 третьей группы качества, предназначенная для последующей холодной отбортовки (фланцевания), поставляемая после прокатки.
Качественные конструкционные стали. Основным признаком маркировки подобного типа сталей является то, что она начинается с заглавной буквы C. Затем может следовать одна из прописных букв: k (для улучшаемых сталей с содержанием S и P менее 0,035%), m (для сталей с гарантированным содержанием S 0,02–0,04% и содержанием P<0,035%) или f (для сталей с уменьшенным интервалом содержания углерода и содержанием S
- C 45 – углеродистая качественная сталь с содержанием C 0,42–0,50%, P
- Ck 45 – сталь с содержанием C 0,42–0,50%, P
- Cm 45 – сталь с содержанием C 0,42–0,50%, P
- Cf 45 – сталь с содержанием C 0,43–0,49%, P
Низколегированные стали. Низколегированными признаются стали с содержанием каждого легирующего элемента менее 5%. Такие стали маркируются в начале обозначения числом, соответствующим содержанию углерода в стали, умноженному на 100, далее указываются символы важнейших легирующих элементов, далее через пробел числа, соответствующие содержанию данных элементов, умноженному на коэффициент, приведенный в табл. 2. При этом числа, определяющие содержание легирующих элементов, отделяются друг от друга пробелом или тире.
- 11 CrMo 5-5 – сталь с содержанием C 0,09– 0,14%, Cr 1,05–1,25%, Mo 0,48–0,62%;
- 14 NiCr 14 – сталь с содержанием С 0,14– 0,20%, Ni 3,0–3,5%, Cr 0,6–0,9% (т.к. содержание Cr менее 1%, то в наименовании стали присутствует только обозначение этого элемента без указания его процентного содержания).
Высоколегированные стали. Высоколегированные – это стали с содержанием хотя бы одного легирующего элемента более 5%. Обозначения таких сталей начинаются с буквы X, затем следует число, соответствующее среднему содержанию углерода, умноженному на 100, далее в порядке убывания содержания следуют символы важнейших легирующих элементов и числа, отражающие их средние содержания. Как и при обозначении низколегированных сталей, наименования легирующих элементов и числа их содержания отделяются друг от друга пробелом. В случае, если указывается содержание в стали нескольких легирующих элементов, то числа, определяющие их содержание, отделяются друг от друга пробелами или тире.
- X 12 CrMo 5 – высоколегированная сталь с содержанием C 0,08–0,15%, Cr 4,0–6,0%, Mo 0,45– 0,65% (менее 1%, поэтому содержание в наименовании стали не указывается);
- X 2 CrNiMo 10 10 5 – сталь с содержанием C
- X 5 CrNiCuNb 17-4-4 – сталь с содержанием C < 0,07%, Cr 15,0–17,5%, Ni 3,0–5,0%, Cu 3,0–5,0%,
- Nb 0,15–0,45% (менее 1%, поэтому содержание в наименовании стали не указывается).
Литейные стали. Для их обозначения в начале марки ставятся буквы GS.
Обозначение сталей с помощью порядковых номеров
Система обозначений сталей с помощью порядковых номеров существовала в Германии задолго до принятия подобной общеевропейской системы и стала по существу ее прообразом (в Европе эта система определяется стандартом EN 10027-2). В соответствии с указанной системой порядковый номер стали представляется в виде 1.XXXX. Здесь 1. определяет, что материал является сталью (для чугунов используется символ 0., для жаропрочных никелевых и кобальтовых сплавов – 2., для цветных металлов – 3.). Далее следуют две цифры, которые идентифицируют номер группы сталей (см. табл. 1). Две последние цифры определяют порядковый номер стали в группе.
Таблица 4. Группы сталей
исключая группы 24, 25,
2. Система маркировки сталей во Франции
Стали обыкновенного качества. Для обозначения нелегированных конструкционных сталей обыкновенного качества в настоящее время во Франции используется общеевропейская система обозначений в соответствии с EN 10027-1.
Нелегированные конструкционные качественные стали. Наименования качественных конструкционных сталей в зависимости от предельного содержания углерода, серы и фосфора начинаются с букв C или XC, далее следуют цифры, соответствующие среднему содержанию углерода в стали, умноженному на 100. С буквы C начинаются наименования сталей с нормальным содержанием указанных элементов, с XC – с ограниченным.
Приведем примеры: C45 в соответствии со стандартом AFNOR NF A37-502 – это сталь с содержанием углерода 0,4–0,5% и предельным содержанием серы и фосфора по 0,04%, сталь XC45 в соответствии с тем же стандартом имеет содержание углерода 0,42–0,48%, максимальное содержание фосфора 0,035%, а серы – 0,025%.
Низколегированные стали. Как и в Германии, низколегированные стали – это стали с содержанием каждого легирующего элемента до 5%. Маркировка таких сталей во Франции в основном аналогична маркировке, принятой в Германии, хотя есть и некоторые отличия.
Наименования низколегированных сталей начинаются с числа, определяющего среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100. Затем следуют буквы, указывающие основные легирующие элементы, включенные в сталь (см. табл. 5). Далее записывается число, соответствующее содержанию основного легирующего элемента, умноженному на коэффициент, приведенный в табл. 2.
Таблица 5. Обозначения основных легирующих элементов во Франции
Литейные стали. Для их обозначения в конце марки добавляется буквы M.
3. Система маркировки сталей в Италии
Конструкционные стали обыкновенного качества. В Италии стали указанного типа маркируются по признакам их физических характеристик и делятся на две группы:
Стали с минимально гарантированным пределом прочности. В начале наименования указывается символ Fe, далее число, соответствующее минимально гарантированному пределу прочности (в H/мм 2 или кгс/мм 2 ).
Стали с минимально гарантированным пределом текучести. Наименования начинаются на Fe, далее ставится буква E, а после нее число, соответствующее минимально гарантированному пределу текучести (в H/мм 2 или кгс/мм 2 ).
Помимо указанных символов в наименования марок сталей может включаться и дополнительная информация:
- склонность стали к свариванию – обозначается заглавными буквами A, B, C или D;
- дополнительные показатели качества – обозначаются цифрами 1, 2, 3, следующими за значениями пределов прочности или текучести через тире;
- признак интервала температур, при которых используется сталь (KG – при температуре окружающей среды, KT – при низких температурах, KW – при повышенных температурах).
- Fe 330 – сталь с гарантированным пределом прочности 330 H/мм 2 ;
- FeE 295 – сталь с гарантированным пределом текучести 295 H/мм 2 ;
- Fe 510 B – сталь с гарантированным пределом прочности 510 H/мм 2 и склонностью к свариваемости B;
- Fe 880-2 – сталь с гарантированным пределом прочности 880 Н/мм 2 и показателем качества 2;
- Fe 510-1 KT – сталь с гарантированным пределом прочности 510 Н/мм 2 и показателем качества 1 для работы при низких температурах;
- Fe E 315 KG – сталь с гарантированным пределом текучести 315 Н/мм 2 для работы при температуре окружающей среды.
Стали, предназначенные для холодной штамповки. Маркируются буквами Fe, после чего следует буква P, указывающая на принадлежность стали к данной группе, а затем двузначное число от 01 до 06, определяющее степень качества стали и её чистоты по S и P.
Литейные стали. Наименование начинается с букв Fe, затем следует буква G, после этого двузначное число – предел прочности в кгс/мм 2 . После предела прочности через тире может следовать цифра 1 или 2, характеризующая показатель качества стали.
- Fe G 52 – литейная сталь с гарантированным пределом прочности 52 кгс/мм 2 ;
- Fe G 74-1 – сталь с гарантированным пределом прочности 74 кгс/мм 2 1-ой группы качества.
Конструкционные качественные и легированные стали. Принципы обозначения конструкционных качественных и легированных сталей в Италии полностью соответствуют принципам обозначения указанных типов сталей в Германии (см. выше).
4. Система маркировки сталей в Швеции
Маркировка сталей в Швеции в соответствии со стандартом SS осуществляется четырехзначным числом. Первые две цифры указанного числа определяют группу, к которой принадлежит сталь (см. табл. 6), последние две – порядковый номер стали в группе. По маркировке различаются углеродистые стали (первая цифра наименования – и легированные (начинаются с цифры 2).
Таблица 6. Маркировка сталей в Швеции
- 1265 – углеродистая качественная сталь, по составу свойствам и назначению близка к российским сталям 08 и 10;
- 1957 – автоматная сталь, аналог – российская сталь А35;
- 2085 – сталь, легированная кремнием, российский аналог – 55С2;
- 2234 – легированная сталь, содержание Cr30ХМ;
- 2352 – нержавеющая сталь, легированная Cr≥10%, российский аналог – 03Х18Н11.
5. Системы маркировки сталей в США
В США используется несколько систем обозначения металлов и сплавов, связанных с существующими организациями по стандартизации. Наиболее известными организациями являются:
- AISI – Американский Институт Чугуна и Стали;
- ACI – Американский Институт Литья;
- ANSI – Американский Национальный Институт Стандартизации;
- AMS – Спецификация Аэрокосмических Материалов;
- ASME – Американское Общество Инженеров – Механиков;
- ASTM – Американское Общество Испытания Материалов;
- AWS – Американское Общество Сварщиков;
- SAE – Общество Инженеров – Автомобилистов.
Системы обозначений, используемые той или иной организацией, вытекают из их исторического развития, а также развития связанных с ними отраслей промышленности. Рассмотрим наиболее популярные системы обозначений сталей, используемые в США.
6. Система обозначений AISI
Углеродистые и легированные стали. В системе обозначений AISI углеродистые и легированные стали, как правило, обозначаются с помощью четырех цифр. Первые две цифры обозначают номер группы сталей (табл. 7), а две последние – среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100.
Так сталь 1045 относится к группе 10ХХ качественных конструкционных сталей (нересульфинированных с содержанием Mn менее 1%) и содержит углерода около 0,45%.
Сталь 4032 является легированной (группа 40ХХ), со средним содержанием 0,32% С и 0,2 или 0,25% Mo (реальный состав стали 4032: 0,30–0,35% С, 0,2–0,3% Mo).
Сталь 8625 также является легированной (группа 86ХХ) со средним содержанием: 0,25% С (реальные значения 0,23–0,28 %), 0,55% Ni (0,40–0,70%), 0,50% Cr (0,4–0,6%), 0,20% Mo (0,15– 0,25%).
Помимо четырех цифр в наименованиях сталей могут встречаться также и буквы. При этом буквы B и L, означающие, что сталь легирована соответственно бором (0,0005–0,03%) или свинцом (0,15–0,35%), ставятся между второй и третьей цифрой ее обозначения, например: 51B60 или 15L48. Буквы M и E ставят впереди наименования стали, это означает, что сталь предназначена для производства неответственного сортового проката (буква M) или выплавлена в электропечи (буква E). И наконец, в конце наименования стали может присутствовать буква H, означающая, что характерным признаком данной стали является прокаливаемость.
Таблица 7. Обозначения углеродистых и легированных сталей в системе AISI
Коррозионно-стойкие стали. Обозначения стандартных коррозионно-стойких сталей по AISI включают в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали. Так обозначения аустенитных коррозионно-стойких сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ, в то время как ферритные и мартенситные стали определяются в классе 4ХХ. При этом последние две цифры, в отличие от углеродистых и легированных сталей, никак не связаны с химическим составом, а просто определяют порядковый номер стали в группе. Значения букв, следующих за цифрами, даны в табл. 8.
Таблица 8. Дополнительные буквы и цифры, используемые для обозначения коррозионно-стойких сталей по AISI и UNS
Таблицы зарубежных аналогов отечественных сталей и сплавов в Екатеринбурге
Т о л щ и н а с т е н к и т р у б , м м
---------------------------------------------
5,8x1,0-1,5 1,0-1,5 1,0-1,5
6x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
7x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
8x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
9x0,5-1,5 0,5-1,5 1,0-1,5
10x0,5-2,0 0,5-2,0 1,0-2,0
11x0,5-2,0 0,5-2,0 1,0-2,0
12x0,5-2,0 0,5-2,0 1,0-2,0
13x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
14x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
15x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
16x0,5-2,8 0,5-2,8 1,0-2,8
18x0,5-3,0 0,5-3,0 1,0-3,0
20x0,5-3,0 0,5-3,0 1,0-3,0
21x0,5-3,0 0,5-3,0 1,0-3,0
22x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
23x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
24x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
25x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
27x0,5-3,5 0,5-3,5 1,0-3,5
28x0,5-4,0 0,5-4,0 1,0-4,0
29x0,5-4,0 0,5-4,0 1,0-4,0
30x0,5-4,0 0,5-4,0 1,0-4,0
32x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
33x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
34x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
35x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
36x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
38x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
40x0,5-5,0 0,5-4,5 1,0-5,0
42x0,5-6,0 0,5-6,0 1,2-5,5
45x0,5-7,0 0,5-7,0 1,2-5,5
48x0,5-7,0 0,5-7,0 1,2-5,5
50x0,5-7,0 0,5-7,0 1,2-5,5
51x0,5-7,0 0,5-7,0 -
53x0,5-7,0 0,5-7,0 -
54x0,5-7,0 0,5-7,0 -
56x0,5-7,0 0,5-7,0 -
57x0,5-7,0 0,5-7,0 -
60x0,5-7,0 0,5-7,0 -
63x0,5-7,0 0,5-7,0 -
Холоднодеформированные трубы из сплавов изготовляются также по следующим
техническим условиям:
ТУ 14-3-161-73 Трубы бесшовные,размеров из сплавов
ТУ 14-3-489-76 Трубы горячекатаные и
холоднодеформированные
из нержавеющего сплава
марки ХН32Т
ТУ 14-3-501-76 Трубы бесшовные особотонкостенные из сплавов
ТУ 14-3-520-76 Трубы бесшовные тонкостенные из сплавов
ТУ 14-3-582-77 Трубы бесшовные высокой
точности из сплава
ТУ 14-3-633-77 Трубы бесшовные особотонкостенные из сплавов марок 4С-42-ВИ и 4С-43-ВИ
ТУ 14-3-843-79 Трубы бесшовные из сплавов
ТУ 14-3-932-80 Трубы бесшовные из сплава
ХН78Т (ЭИ-435)
ТУ 14-3-946-80 Трубы бесшовные тонкостенные и особотонкостенные из жаропрочных и жаростойких сплавов
ТУ 14-3-953-80 Трубы бесшовные особо-
тонкостенные из сплава
36НХТЮ5М (ЭП-51-ВИ).
ТУ 14-3-972-80 Трубы бесшовные из сплава "Ковар"
Размеры труб,мм: 1-69x0,2-5,5
Материал: Сплавы 29НК , 29НК-ВИ
Длина,м: Не менее 1,2;
20% от заказа допускается
не короче 0,3.
-------------------------------------------------------------------------------
ТУ14-3-1045-81 Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплавов
ТУ 14-3-1093-82 Трубы бесшовные холодно-
деформированные из спла-
ва 05ХН46МВБ4(ДИ-65)
ТУ 14-3-1119-82 Трубы бесшовные холоднодеформированные из спла вов на основе титана
ТУ14-3-1240-83
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава марки ХН55МБЮ-ВД
(ЭП-666-ВД)
ТУ 14-3-1320-85 Трубы бесшовные тепло-
деформированные из сплава марки ХН65МВУ ( ЭП-760 )
ТУ 14-3-1343-85
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава
марки ВТ-23
ТУ14-3-1371-86
Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава
ХН45Ю ( ЭП-747 )
ТУ 14-3-1583-88 Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплава
марки ЭП 912-ВД ( для использования в энергетических установках с высокоагрессивной средой)
ТУ 14-3-1591-88 Трубы бесшовные горячепрессованные и холодно-
деформированные из никеля марки НП-1А-ИД (ис-
пользуются в химической промышленности)
ТУ 14-3-1711-90
Трубы бесшовные холоднодеформированные из коррозионностойкого сплава
марки ХН30МДБ ( ЭК-77 )
Трубы бесшовные особотонкостенные высокоточные из
сплава марки ПТ-1М
ТУ 14-3-1913-93 Трубы электросварные
холоднодеформированные
из сплавов ПТ-7М и ВТ1-0
ТУ 14-224-119-88
Трубы повышенного качества манометрические из дисперсионнотвердеющего сплава
36НХТЮ (ЭИ-702)
ТУ 14-224-121-88
Трубы заготовки повышенного качества из дисперсионнотвердеющего сплава
36НХТЮ(ЭИ-702) для изготовления сильфонов
ТУ 14-224-122-88
Трубы повышенного качества из дисперсионнотвердеющего сплава 36НХТЮ(ЭИ-702) для изготовления чувствительных элементов
Размеры труб,мм: 7,0-10,0x0,15-0,70
Материал: Сплав 36НХТЮ ( ЭИ-702 )
Длина,м: До 3,0.
--------------------------------------------------------------------------------
ТУ 14-224-123-89
Трубы бесшовные холоднодеформированные из дисперсионнотвердеющего сплава
36НХТЮ (ЭИ-702)
Размеры труб,мм: 3,5-25,0x0,15-2,60
Материал: Сплав 36НХТЮ ( ЭИ-702 )
Длина,м: До 3,0.
INCOLOY alloy 825 UNS N08825 — сплав никель,железо,хром с добавлением молибдена, меди и титана.
INCOLOY alloy 800 сплав железо,никель,хром Инколой 800 Аналогом является отечественный сплав ХН32Т ГОСТ 563272
INCONEL alloy C-276 UNS N10276 сплав никель,хром,молибден с добавлением вольфрама,
известен своей высокой коррозионной устойчивостью в широком диапазоне агрессивных сред.
ASTM B 622 - бесшовные трубы
INCONEL alloy 625 UNS N06625 сплав( никель, хром, ниобий)
который в сочетании с молибденом обеспечивает повышенную прочность.
INCONEL alloy 601 UNS N06601 2.4851 cплав (никель хром) жаростойкий и коррозионностойкий сплав общего назначения.
Марки стали и сплавы
Конкретную марку стали, цветного металла можно найти при помощи ПОИСКА на нашем портале. В нашем марочнике сплавов перечислены основные марки стали, марки чугуна, марки алюминия и других широко используемых в производстве металлов и их сплавов. Основы расшифровки марок сталей приведены в статье по ссылке.
Отметим, что администрация портала постоянно дополняет справочник марок сталей и цветных металлов новыми марками, с подробными описаниями их характеристик, а так же их зарубежные аналоги стали AISI.
Если Вы считаете, что какая-либо ценная марка стали отсутствует в нашем марочнике, то напишите и мы постараемся обязательно включить её описание и химические свойства в марочник.
Рассмотрим более подробно основные группы марок стали, поскольку именно стали интересуют большинство пользователей:
Прежде всего, нужно отметить, что некоторые марки в силу своего химического состава, механических свойств, условий применения и других параметров могут входить в несколько групп сразу, так например марка стали 12Х18Н10Т относится к конструкционным криогенным, конструкционным легированным, жаропрочным и нержавеющим сталям.
Марки стали для отливок - литейные стали обозначаются на конце буквой Л, в целом стали склонны к значительной усадке и образованию трещин, обладают низкой жидкотекучестью, поэтому для литья применяют специальные стали в которых эти недостатки не так заметны. Существует несколько классификаций литейных марок стали, например по назначению, хим. составу, структуре, способу выплавки, но фактически можновыделить 2 основных группы по назначению - обычные и самые часто используемые (в первую очередь недорогие 15Л-55Л и др.) и специальные стали с особыми свойствами и в основном довольно дорогостоящие, например сталь 20Х21Н46В8РЛ имеет кол-во железа менее 30%, в то время как никеля более 43%. Таким образом добавками легирующих металлов, которые в разном составе соответствующим образом влияют на аустенит, феррит и мартенсит широко регулируются свойства литейных марок стали в нужных пределах, так вышеупомянутый никель имеет 5% растворимость в твердом растворе Feα при 700° и 10% при 400° и неограниченную в твердом растворе Feγ, на феррит Ni действует повышая пластичность, твердость, удельное электросопротивление и коэрцитивную силу. Снижает магнитную индукцию и магнитную проницаемость, а также повышает ударную вязкость при содержании Ni до 2%; на аустенит Ni влияет понижая точки A1 и А3, повышает А4 и сдвигает точку S влево, незначительно влияет на уменьшение склонности к росту зерна , немного увеличивает прокаливаемость, уменьшает критическую скорость закалки, понижает мартенситную точку Мн и увеличивает количество остаточного аустенита. В целом никель влияет на литейные стали, значительно повышая прочность стали при небольшом повышении пластических свойств, улучшает жаропрочность и крипоустойчивость стали, поэтому никель чаще других элементов используется как легирующий элемент в сталях.
Марки конструкционной стали - самая многочисленная группа марок, которые широко применяются в изготовлении машин, механизмов, оборудования и строительных конструкций. В группу конструкционных марок стали входят также многие нержавеющие, жаропрочные и другие стали, поскольку они используются в специфических условиях эксплуатации, требующих, чтобы соответствующая марка стали имела определенные механические, физические, химические и прочие параметры, рассмотрим основные подгруппы:
• углеродистая обыкновенного качества - самые недорогие и часто используемые для производства проката сплавы стали. Существует 3 группы качества: А (регламентируются только механические свойства), Б (регламентируются только химические свойства), В (регламентируются и механические и химические свойства). Также такие стали поставляются в 3-х видах раскисления: пс - полуспокойные, сп - спокойные и кп - кипящие. Если в наименовании такой стали не указывается степень раскисления, например Ст3 - значит это сталь спокойная Ст3сп, спокойные стали используются чаще других.
• углеродистая качественная - в которых присутствует углерод в количестве от 0,05% до 0,7%, а прочие примеси минимальны. Чем больше углерода в такой марке стали, тем хуже прокат из нее поддается сварке. Марка стали с небольшим содержанием углерода 05кп - 08кп используется для штамповки, с средним содержанием - для производства проката, а с большим - для пружин и изделий с повышенной упругостью.
• легированная - дорогие сплавы стали, сюда входят некоторые нержавеющие, жаростойкие, химически стойкие, устойчивые в условиях холода и другие стали. Применяются для ответственных и нагруженных деталей. Марка стали такого типа имеет присадки хрома, никеля, титана, марганца, молибдена, вольфрама и др. металлов.
• низколегированная для сварных конструкций - сюда входят стали с сумарным содержанием легирующих элементов менее 2,5%, кроме углерода. Легирование в небольших пределах улучшает механические свойства стали, но в тоже время позволяет выполнять качественные сварные соединения.
• криогенная - марки стали, которые сохраняют свои свойства в условиях низких температур, например сталь 12Х18Н10Т имеет ударную вязкость KCU=319 при t=-75 °C, близкая к ней 12Х18Н9Т KCU=250, а обычная сталь 20 всего KCU=34 при t=-60 °C.
• подшипниковая - обладают высокой твердостью и чистотой химического состава, в качестве легирующего компонента обычно используется хром, содержание которого в десятых долях процента пишется в названии марки стали.
• рессорно-пружинная - такие стали имеют высокие предел упругости и сопротивление релаксации напряжений, что позволяет им выдерживать постоянные малые пластические деформации. Так например, сталь 65Г имеет в состоянии после закалки 800-820 °С, масло, отпуск 340-380 °С на воздухе предел прочности при растяжении σв=1470 МПа, предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения σ-1=725 МПа, в то время как обычная марка стали 20 имеет σв~390-490 МПа, а σ-1~206 МПа, таким образом специальная рессорно-пружинная сталь превосходит обычную в несколько раз. Качество стали повышают термообработкой.
• повышенной обрабатываемости (автоматная) - такие марки стали легче поддаются обработке резанием, меньше изнашивают инструмент и дают ломкую стружку, что позволяет обрабатывать их с большей скоростью и качеством, поэтому применяется для изготовления изделий на станках.
• высокопрочная высоколегированная - безуглеродистые сильно легированные сплавы с содержанием добавок более 25%, такие стали обладают высокими механическими свойствами, жаропрочностью, химической стойкостью и т.д., так предел прочности при растяжении большинства этих сталей колеблется в пределах σв=2300-3500 МПа и выше, что во много раз превышает свойства обычных сталей.
Марки инструментальной стали - Для обработки резанием используются различные виды материалов: углеродистые, легированные и быстрорежущие стали. Наибольший объем снимаемой стружки приходится на инструмент из твердых сплавов и быстрорежущих сталей.
• Инструментальная углеродистая сталь - используются для инструментов, рабочая поверхность которых не нагреваются выше 150-200 °С, удобство применения таких сталей заключается в их дешевизне и легкости изготовления/правки инструмента в отожженном состоянии сплава, после этого инструмент подвергается закалке и отпуску и его твердость приводится к рабочей.
• Инструментальная валковая сталь - обладает высокой твердостью и стойкостью к истиранию и деформациям, из этой стали делаются прокатные валки, ножи, пуансоны и др. детали подвергающиеся большим нагрузкам.
• Инструментальная штамповая сталь - если для штампов с невысокими ударными нагрузками могут применятся просто инструментальные стали, то для работы с высокими ударными нагрузками (высадка) и с горячим (раскаленным) металлом от марки стали требуется очень высокая прочность и твердость, высокая теплостойкость и вязкость, а также такое изделие должно выдерживать многократный постоянный цикл нагрев-охлаждение без образования термических трещин.
• Инструментальная быстрорежущая сталь - характерной особенностью этих марок является сильное легирование вольфрамом, а также молибденом, ванадием и т.д. Вольфрам влияет следующим образом: на феррит - повышает прочность и твердость, снижает пластичность и коэрцитивную силу; на аустенит - повышает точки А1 иА3, понижает А4, сдвигает точку S влево, Сужает γ-область, препятствует росту зерна, увеличивает прокаливаемость при повышенной температуре закалки, обеспечивающей хорошее растворение карбидов, уменьшает критическую скорость закалки, незначительно увеличивает количество остаточного аустенита; в целом - повышает температуру плавления, повышает красноломкость, устраняет хрупкость при отпуске, сплавы с содержанием от 6 до 32% W способны к дисперсионному твердению, повышает крипоустойчивость стали. Вольфрам выступает основным элементов в твердых сплавах. Таким образом быстрорежущие марки стали сохраняют высокую твердость, износостойкость и сопротивление пластической деформации вплоть до высоких температур 500-600 °C, что позволяет повышать скорость резания в несколько раз по сравнению с обычными инструментальными сталями и обрабатывать стали, которые затруднительно или невозможно резать из-за повышенной твердости.
Сталь специального назначения - несмотря на то, что существует множество групп сталей предназначенных для конкретных задач, можно выделить несколько групп сталей которые больше не используются для других целей:
• Рельсовая сталь - основной легирующий элемент таких марок стали - марганец Mn. В целом Mn влияет стали следующим образом: на феррит - сильно повышает прочность, твердость, удельное электросопротивление и коэрцитивную силу; на аустенит - Понижает точки А1 и А3, понижает А4, сдвигает точку S влево, расширяет γ-область, увеличивает склонность к росту зерна, сильно увеличивает прокаливаемость, уменьшает критическую скорость закалки, сильно понижает мартенситную точку Мн и резко увеличивает количество остаточного аустенита; в целом - уменьшает красноломкость стали при повышенном содержании серы, повышает прочность, упругие свойства и износоустойчивость, снижает ударную вязкость, увеличивает склонность к отпускной хрупкости. Снижает пластичность, ударную вязкость, магнитную индукцию и магнитную проницаемость. Также марки стали содержат кремний, и микролегирующие добавки ванадий, титан и цирконий. Особенность рельсового проката в том, что он обязательно подвергается термической обработке, которая придает эксплуатируемой поверхности рельсов высокую твердость, сопротивление износу и вязкость.
• Сталь судостроительная - марки стали для судостроения должны соответствовать механическим требованиям (в зависимости от марки и толщины): временное сопротивление разрыву σв=400-500 МПа, предел текучести σ0,2=200-400 МПа, относительное удлинение δ5>20%, ударная вязкость KCU=19-40 кДж / м 2 .
Жаропрочные марки стали - обычно, каждая такая марка стали сильно легирована тугоплавкими металлами - вольфрамом, молибденом. Несмотря на высокую стоимость применение таких сталей дает большой экономический эффект, поскольку позволяет заменить ими специальные тугоплавкие сплавы стоимость которых намного выше, например сталь ХН38ВТ применяют в качестве заменителя никелевого сплава ХН78Т, который хоть формально и относится к сталям, но имеет железа всего 6%, а никеля 70-80% и соответственно стоит.
Сталь нержавеющая (коррозионно-стойкая) - можно выделить обычные марки, коррозионно-стойкие в обычных условиях и высоколегированные жаропрочные предназначенные для специальных условий. Основная масса нержавеющих марок стали легируется хромом. Хром воздействует следующим образом: на феррит - повышает прочность, твердость, коэрцитивную силу, снижает ударную вязкость, магнитную индукцию и проницаемость; на аустенит - повышает точку А1 и понижает А3 и А4. Сдвигает точку S влево, Сужает γ-область, уменьшает склонность зерна к росту, сильно увеличивает прокаливаемость, дает две зоны наименьшей устойчивости аустенита при 700-500 и 400-250 °С, уменьшает критическую скорость закалки, понижает мартенситную точку Мн, увеличивает количество остаточного аустенита; в целом - сильно повышает устойчивость против коррозии и окисления, сильно увеличивает износоустойчивость, увеличивает крипоустойчивость и в особенности жаростойкость. Также в нержавейку добавляются никель, титан, марганец, молибден.
Сталь прецезионная - к этим маркам стали относятся сплавы с четко заданными свойствами: температурным коэффициентом линейного расширения, магнитными свойствами, упругостью в сочетании с другими качествами, а также можно выделить сплавы с заданным высоким электрическим сопротивлением.
Электротехнические марки стали - можно выделить две основные подгруппы сталей: анизотропные и изотропные, первые представлены в основном сернистыми сталями с содержанием кремния до 4%, которые предназначены для использования в магнитопроводах трансформаторов и машин, где магнитное поле распространяется вдоль листа стали. Вторая подгруппа сталей имеет меньшее содержание кремния и слабое легирование другими металлами и используется для магнитопроводов, в которые магнитное поле находится под различными углами к листам стали, т.е. в двигателях, генераторах и т.д. Основным элементом, который влияет на магнитные свойства стали является кремний Si, он влияет на сталь следующим образом: на феррит - сильно повышает прочность, твердость, удельное электросопротивление, повышает магнитную проницаемость резко при содержании выше 4,5%, снижает пластичность, ударную вязкость, коэрцитивную силу, магнитную индукцию; на аустенит - повышает точки А1 и А3, понижает А4, сдвигает точку S влево, сужает γ-область, незначительно влияет на уменьшение склонности роста зерна аустенита, сильно увеличивает прокаливаемость, уменьшает критическую скорость закалки, не изменяет положения мартенситной точки, немного увеличивает количество остаточного аустенита; и в целом активно раскисляет сталь, сильно влияет на магнитные и электрические свойства стали, повышает прочность и упругие свойства стали, снижая пластичность и ударную вязкость, увеличивает жаростойкость стали.
Команда портала постоянно дополняет марочник новой информацией и если Вы считаете, что нехватает какой-то информации или присутствуют неточности, сообщите нам и мы внесем изменения.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| s в | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Сталь конструкционная
| Сталь конструкционная легированная | ||||
| 10Г2 | 10Х2М | 12Г2 | 12Х2Н4А | 12ХН |
| 12ХН2 | 12ХН2А | 12ХН3А | 14Х2ГМР | 14Х2Н3МА |
| 14ХГН | 15Г | 15Н2М | 15Х | 15ХА |
| 15ХГН2ТА | 15ХФ | 16Г2 | 16ХСН | 18Х2Н4ВА |
| 18Х2Н4МА | 18ХГ | 18ХГТ | 19ХГН | 20Г |
| 20Г2 | 20Н2М | 20Х | 20Х2Н4А | 20ХГНМ |
| 20ХГНР | 20ХГНТР | 20ХГР | 20ХГСА | 20ХМ |
| 20ХН | 20ХН2М | 20ХН3А | 20ХН4ФА | 20ХНР |
| 20ХФ | 25Г | 25Х2ГНТА | 25Х2Н4МА | 25ХГМ |
| 25ХГНМТ | 25ХГСА | 25ХГТ | 27ХГР | 30Г |
| 30Г2 | 30Х | 30Х3МФ | 30ХГС | 30ХГСА |
| 30ХГСН2А | 30ХГТ | 30ХН2МА | 30ХН2МФА | 30ХН3А |
| 30ХН3М2ФА | 30ХРА | 33ХС | 34ХН1М | 34ХН1МА |
| 34ХН3М | 34ХН3МА | 35Г | 35Г2 | 35Х |
| 35ХГ2 | 35ХГН2 | 35ХГСА | 35ХГФ | 35ХН1М2ФА |
| 36Х2Н2МФА | 38Х2Н2МА | 38Х2Н3М | 38Х2НМ | 38Х2НМФ |
| 38Х2Ю | 38ХА | 38ХГМ | 38ХГН | 38ХГНМ |
| 38ХМ | 38ХМА | 38ХН3МА | 38ХН3МФА | 38ХС |
| 40Г | 40Г2 | 40ГР | 40Х | 40Х2Н2МА |
| 40ХГНМ | 40ХГТР | 40ХМФА | 40ХН | 40ХН2МА |
| 40ХС | 40ХСН2МА | 40ХФА | 45Г | 45Г2 |
| 45Х | 45ХН | 45ХН2МФА | 47ГТ | 50Г |
| 50Г2 | 50Х | 50ХН | ||
| Сталь конструкционная криогенная | ||||
| 03Х13Н9Д2ТМ | 03Х17Н14М3 | 03Х19Г10Н7М2 | 03Х20Н16АГ6 | 07Х21Г7АН5 |
| 0Н6 | 0Н6А | 0Н9 | 0Н9А | 10Х14Г14Н4Т |
| 12Х18Н10Т * | ||||
| Сталь конструкционная подшипниковая | ||||
| 11Х18М-ШД | 8Х4В9Ф2-Ш | ШХ15 | ШХ15СГ | ШХ20СГ |
| ШХ4 | ||||
| Сталь конструкционная рессорно-пружинная | ||||
| 50ХГ | 50ХГА | 50ХГФА | 50ХСА | 50ХФА |
| 51ХФА | 55С2 | 55С2А | 55С2ГФ | 55ХГР |
| 60Г | 60С2 | 60С2А | 60С2Г | 60С2Н2А |
| 60С2ХА | 60С2ХФА | 65 | 65Г | 65ГА |
| 65С2ВА | 68А | 68ГА | 70 | 70Г |
| 70С2ХА | 70С3А | 75 | 80 | 85 |
| Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости | ||||
| А11 | А12 | А20 | А30 | А35 |
| А35Е | А40Г | А40ХЕ | А45Е | АС11 |
| АС12ХН | АС14 | АС14ХГН | АС19ХГН | АС20ХГНМ |
| АС30ХМ | АС35Г2 | АС38ХГМ | АС40 | АС40ХГНМ |
| АС45Г2 | АСЦ30ХМ | АЦ20ХГНМ | ||
В общем объеме производства проката наибольшее количество металла приходится на долю конструкционных сталей.
Различные сооружения и конструкции во время своей службы воспринимают сложные внешние нагрузки (растягивающие, сжимающие, изгибающие, ударные, знакопеременные или их сочетания), подвергаются действию атмосферы и агрессивных сред (морская и речная вода, водные растворы солей, щелочей, кислот и пр.), испытывают колебания температуры окружающей среды в летние и зимние месяцы года.
В клепаных и особенно сварных конструкциях большого объема (цельносварные корпуса судов, резервуары, газопроводы и др.) при резких понижениях температуры в условиях конструктивно стесненной деформации возникают большие внутренние напряжения, которые, складываясь по знаку с напряжениями от внешних усилий, усложняют условия работы материала и при неудовлетворительном его качестве могут приводить к авариям.
Сложные и нередко весьма тяжелые условия службы механизмов и конструкций, особенно в северных районах, уменьшение расчетных сечений при создании современных сооружений, узлов машин и механизмов для снижения их массы и расхода металла и, одновременно необходимость обеспечения надежности, долговечности и безопасности их работы предъявляют высокие требования к стали как конструкционному материалу. В зависимости от условий применения и эксплуатации требования к конструкционной стали могут изменяться в том или ином направлении, но в целом можно выделить наиболее важные из них.
Конструкционная сталь должна обладать сочетанием высоких прочностных и пластических свойств. Из прочностных свойств основной конструкционной характеристикой является предел текучести (условный или физический) — величина, непосредственно входящая в расчетные формулы. Выбор этой характеристики в качестве основы при расчетах на прочность объясняется тем, что при более высоких напряжениях в конструкции возникают необратимые линейные изменения, что может привести к выходу ее из строя. Повышение предела текучести позволяет снижать расчетные сечения, а следовательно, и массу стальных конструкций или—при той же массе — выдерживать более высокие рабочие напряжения.
Важной служебной характеристикой является предел прочности; эта характеристика отражает способность стали сопротивляться разрушению. При изготовлении конструкций из высокопрочной стали предел прочности может быть также использован в качестве расчетной характеристики.
Распространено мнение, что чем меньше величина этого отношения, т. е. чем больше разница между пределом текучести и пределом прочности, тем выше надежность работы конструкции. Так, как показывает опыт эксплуатации конструкций, металл должен обладать способностью к местным, локальным пластическим деформациям для релаксаций пиков напряжений в районе различных концентраторов (отверстия, выточки, подрезы, вмятины, непровары, сварочные трещины и прочее), создающих объемно-напряженное состояние. Чем выше эта способность, тем в большей мере реализуется сопротивление металла возникновению и распространению трещин при местных перенапряжениях, т. е. в конечном итоге увеличивается надежность работы металла в конструкциях.
Наряду с характеристиками прочности и пластичности весьма важную роль для обеспечения надежности и работоспособности конструкций придают показателям, определяющим переход металла в хрупкое состояние под воздействием по крайней мере четырех факторов: температуры, наличия надреза (концентратора), скорости приложения нагрузки, степени объемности напряженного состояния.
В настоящее время проблема повышения сопротивления металла хрупким разрушениям становится одной из важнейших. Это обусловлено необходимостью обеспечить надежную работу конструкций и машин в суровых климатических условиях, например Сибири и Крайнего Севера. Кроме того, увеличение масштаба инженерных cооружений, применение крупных сварных узлов и конструкций, обладающих большой жесткостью и меньшей податливостью, чем клепаные конструкции, а также работа материала в условиях сочетания высоких напряжений и коррозионных сред создают условия, способствующие развитию хрупких разрушений.
Для оценки склонности стали к хрупкому разрушению широко используют метод ударных испытаний стандартных образцов с определением ударной вязкости и температуры перехода в хрупкое состояние. Распространенность этого вида испытаний обусловлена не только простотой изготовления образцов и простой методикой сериальных испытаний, но и тем, что применительно к целому ряду случаев наблюдаются статистически надежные связи между характеристиками ударной вязкости и поведением стали при эксплуатации.
Однако в большинстве случаев испытание стандартных образцов на ударный изгиб не дает полного представления о работе материалов в конструкции.
Поэтому пытаются найти более совершенные методы определения склонности стали к переходу в хрупкое состояние, которые более полно соответствовали бы реальным условиям работы металла в конструкциях.
При изготовлении металлоконструкций и специфичных видов прокатных изделий (например, железнодорожных рельсов), воспринимающих в процессе эксплуатации воздействие знакопеременных нагружений, важную роль придают повышению предела выносливости (усталости) как одному из факторов, определяющих продолжительность их службы. Предел выносливости увеличивается с возрастанием прочности, повышением чистоты металла по неметаллическим включениям, улучшением качества его поверхности. Особенно важным представляется повышение предела выносливости при наличии концентраторов напряжений.
Необходимым условием долговечности и надежности работы конструкций и сооружений является достаточно высокая коррозионная стойкость. Особенно важно повышение коррозионой стойкости для высокопрочных сталей вследствие уменьшения расчетных сечений элементов конструкции при использовании этих сталей. При меньших конструктивных сечениях коррозионные повреждения оказываются относительно более опасными, чем в более толстых сечениях из стали с пониженной прочностью.
Для борьбы с коррозией стали подвергают специальному легированию (хромом, никелем, медью, фосфором), тщательной и своевременной окраске, оцинкованию, фосфатированию. В последнее время предложено нанесение на поверхность металла хлорвиниловой пленки.
Наконец, конструкционная сталь должна обладать удовлетворительными технологическими свойствами. В первую очередь она должна соответствовать требованиям свариваемости с обеспечением одинаковой прочности основного металла и сварного соединения, иметь минимальную склонность к деформационному старению, без особых затруднений обрабатываться в горячем и холодном состоянии (прокатка, ковка, гибка, обработка на металлорежущих станках), а также должна быть относительно недорогой в производстве.
* марка относится к нескольким разделам сразу
Маркировка цветных сплавов за рубежом
За рубежом маркировка никелевых сплавов, как и в России, близка к обозначениям, применяемым для сталей. Например, немецкая марка NiCr7030 означает сплав, в котором более 60% никеля, 20–32% хрома, около 5% железа.
2. Алюминиевые сплавы
В США наиболее широко применяется система обозначений Алюминиевой Ассоциации, которая является международной.
Литейные алюминиевые сплавы в этой системе сгруппированы в серии по видам легирования и имеют трехзначные обозначения.
Первая цифра каждой серии характеризует химический состав сплава: 1 — чистый алюминий, 2 — Al-Cu, 3 — Al-Si-Mg, Al-Si-Cu, 4 — Al-Si, 5 — Al-Mg, 7 — Al-Zn, 8 — Al-Sn. Промышленных сплавов серии с 6 и 9 не существует. Обычно для того, чтобы подчеркнуть, что сплав литейный, в конце его марки через точку ставится ноль. Например, 238.0, 308.0.
Для деформируемых сплавов применяется единая четырехзначная система обозначений, в которой первое число, как и ранее, указывает на вид легирования сплава: 1 — чистый алюминий, 2 — Al-Cu, 3 — Al-Mn, 4 — Al-Si, 5 — Al-Mg, 6 — Al-Mg-Si, 7 — Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu, 8 — прочие типы легирования.
Второе число обозначения указывает на порядковый номер модификации сплава относительно исходного сплава (в исходном — вторая цифра 0) или свидетельствует о чистоте сплава по примесям. Последнее двузначное число обозначает непосредственно сплав и дает информацию о его чистоте. Если сплав опытный, то впереди ставят индекс X и маркировка становится пятизначной.
Число состояний полуфабрикатов из алюминиевых сплавов в США составляет несколько сотен.
Система обозначения состояний распространяется на все виды полуфабрикатов из деформируемых алюминиевых сплавов, кроме слитков. Она основана на последовательности основных термических обработок для получения различных состояний. Обозначение состояний следует за обозначением сплава. Основное состояние обозначается буквой, а их разновидности — одной или несколькими цифрами после буквы. Могут быть некоторые различия при той же последовательности основных операций, обусловливающих различие в характеристиках, тогда вводятся дополнительные символы.
В Японии для обозначения литейных алюминиевых сплавов в марке сначала стоит сочетание AC. Последующее выражение состоит из числа, характеризующего группу сплавов, относящихся к определенной системе легирования, и букв, являющихся символом определенного сплава в данной группе. Разбиение на группы таково: 1 — Al-Cu, 2 — Al-Cu-Si, 3 — Al-Si, 4 — Al-Si-Mg, 5 — Al-Si-Cu, Al-Cu-Ni-Mg, 7 — Al-Mg, 8 — Al-Si-Cu-Mg. Промышленных сплавов серии с цифрами 6 и 9 не существует.
Что касается деформируемых алюминиевых материалов, то система обозначения марок в Японии совпадает с американской.
В Германии система обозначений легких металлов устанавливается DIN 1700. Стандартные обозначения базируются на химических символах основных легирующих элементов с добавлением перед ними или после них буквенных или цифровых обозначений.
В кратком обозначении на первом месте ставится Al (основной металл), потом следует символ основного легирующего элемента с числом, соответствующим его среднему содержанию в сплаве, например, AlMn; AlMg3; AlMg4,5Mn; AlZnMgCu1,5.
Чистый алюминий обозначается символом алюминия и числом содержания его в процентах, например Al99,5 — металл, содержащий 99,5% Al.
В обозначение первичного алюминия вводится буква H, например, A99,5H — первичный алюминий чистотой 99,5%.
Алюминий повышенной чистоты обозначается буквой R, например, Al99,99R — алюминий повышенной чистоты в чушках минимальной чистоты 99,99%; Al99,98R — алюминий повышенной чистоты в виде полуфабриката минимальной чистоты 99,98%.
Для сплавов чистота основного металла алюминия отмечается обозначением степени чистоты, например, Al99,9Mg1; для алюминия повышенной чистоты вместо степени чистоты пишется только значок R, например, AlRMg1.
Обозначение степени чистоты часто опускается.
При обозначении деформируемых полуфабрикатов иногда перед маркой сплава через дефис ставится буква, указывающая на область применения: E — проводниковый материал для электротехники; S — сварочный материал; L — припой; Sd — электродная проволока. Например, E-AlMgSi0,5; S-AlMg5; L-AlSi12.
Плакированный полуфабрикат обозначается дополнением pl перед буквой F, например, AlCuMgPplF37.
Перед обозначением марок литейных алюминиевых сплавов дается указание на метод литья:
- G — литье, а когда вторая буква отсутствует, то отливка в землю или песчаные формы;
- GK — литье в кокиль;
- GD — литье под давлением.
Далее идут символы элементов и числа, указывающие их среднее содержание.
В конце обозначения марки сплава может быть указана его термическая обработка.
Для литейных сплавов с повышенным допустимым содержанием меди, которая не является легирующим элементом, краткое обозначение дополняется стоящим в скобках символом Cu, например GD-AlSi12(Cu).
Качественная обработка поверхности обозначается дополнительно сочетанием EQ и классом качества, например AlMg3F23EQ-E6.
Цифровая система обозначения регламентируется DIN 17007. Полная система состоит из семи позиций: 1 — основа сплава или материала (0 — для чистого железа и ферросплавов, 1 — для стали, 2 — для тяжелых металлов, 3 — для легких металлов, 4–8 — для неметаллических материалов); позиции от 2-й до 5-й — специфика марки, определяется в основном химическим составом или технологией получения сплава; позиции 6 и 7 — приведенное число, указывается для всех легких металлов по единой системе обозначения состояний поставки материалов.
Для алюминия установлена серия от 3.0000 до 3.4999. Последующее подразделение этой серии осуществляется путем присвоения номера (цифровой маркировки) материалу в соответствии с типом сплава и степенью его чистоты.
Знак EQ, предназначенный для обозначения качества, прибавляется и к номеру материала от E0 до E6.
Пример построения номера материала для алюминия:
- Основа сплава, алюминий — номер 3.
- Цифры от 0 до 5 присваиваются основным легирующим элементам по следующему шифру: 1 — Cu, 2 — Si, 3 — Mg, 4 — Zn, 0 — другие элементы или сплав без легирующих добавок.
- Цифра указывает на дополнительную легирующую добавку, со следующей расшифровкой: 5 — Mn, Cr; 6 — Pb, Bi, Ca, Cd, Sb, Sn; 7 — Ni, Co; 8 — Ti, B, Be, Zr; 9 — Fe и 0 — прочие элементы.
- Числа 0–2 указывают на относительно низкое, 3–6 — среднее и 7–9 — высокое содержание основных легирующих элементов.
- Числа от 0 до 3 обозначают литейные сплавы; 4 — сплавы для литья под давлением; 5 — первый стандартный (внесенный в DIN) деформируемый сплав соответствующего типа; 6–7 — другие деформируемые сплавы подобного типа (модификации); 8 и 9 — деформируемые сплавы на базе Al99,9 (металл, содержащий 99,9% Al) и соответственно Al99,9R (металл повышенной чистоты с 99,9% Al) (4 применяется исключительно для материалов авиационной техники).
Например, сплав AlCuMg2, в котором Cu 4,0– 4,8%, Mg 1,2–1,8%, имеет цифровое обозначение 3.1355.
Для указания состояния полуфабрикатов используются так называемые F-числа, например, AlMg3F18. Они указывают минимальные значения предела прочности в 10 Н/мм 2 .
Алюминиевые сплавы Франции при маркировке впереди имеют букву A, далее через тире идут символы легирующих элементов с числами, соответствующими их среднему содержанию. Последним стоит символ основного легирующего элемента. Например, A-S5U3G — литейный алюминиевый сплав с химическим составом Si (S) 4,5–6%; Cu (U) 2,6–3,6%; Mg(G) 0,15–0,4%, остальное — алюминий и примеси; A-S12UNG — сплав с химическим составом Si(S) 11,5–13,5%; Cu(U) 0,8–1,5%; Ni(N) 0,6–1,3%; Mg(G) 0,8–1,5%; остальное — алюминий и примеси.
3. Медь и медные сплавы
В США используется Унифицированная система нумерации металлов и сплавов (Unified Numbering System for Metals and Alloys — UNS). Обозначение состоит из буквы C (copper) и пятизначного номера, соответствующего химическому составу. Сплавы с номерами меньше 80000 — обрабатываемые давлением, больше — литейные.
Обрабатываемые давлением сплавы в стандартах Германии имеют буквенно-цифровую систему обозначений: Cu — означает, что сплав на основе меди, основные легирующие элементы обозначены их химическими символами. Следующие за ними числа показывают массовую долю элементов. Литейные сплавы имеют другую, более сложную систему обозначений. Все сплавы (и обрабатываемые давлением, и литейные) имеют также цифровые обозначения, поэтому для каждого сплава Германии приводятся два обозначения: буквенно-цифровое и цифровое.
Обрабатываемые давлением сплавы в стандартах Японии имеют такую же систему обозначений, как и в США, только число цифр — четыре. При этом сплавы, чьи обозначения совпадают с обозначениями сплавов США (за исключением пятой цифры в марке США), близки по составу к соответствующим сплавам США (например, японский медно-никелевый сплав C7060 и американский C70600).
Приведем примеры обозначения зарубежных сплавов.
В США по ASTM S8A-77: B133, B152, B359, C11000.
В Германии по DIN 1787-73: ECu57, ECu58.
В Японии по JIS H3510, H3100, H3300: C1100.
В США деформируемые латуни определяются по ASTM: B36, B475, B171, B121, B591, B 289, B135, B694, B453, B283, B111, B587, B359, B124, B592 и маркируются буквой и цифрами. Например, C2100, C26800, C28000, C4100, C46400, C3800, C68700.
В Германии — по DIN 17660, DIN 17673. Они маркируются по элементам и их химическому составу. Например, CuZn5, CuZn20, CuZn38Sn1, CuZn40Mn2.
В Японии — по JIS: H3100, H3250, H3300.
Сплавы маркируются, как и в США, буквенноцифровым способом. Например, C2100, C2680, C2800, C3560, C3710, C3603, C6782.
В зарубежных странах также маркировки бронз аналогичны латунным, в Японии иногда уточняют дополнительно тип (класс) материала.
4. Титановые сплавы
Для сплавов США общего назначения, поставляемых по ASTM, впереди идет слово Grade (сорт, марка), далее — порядковый номер сплава. Для сплавов авиационного назначения, поставляемых по AMS (спецификация авиационных материалов), числа и буквенные индексы характеризуют номинальный состав сплава. Сорта технического титана маркируются буквами CP и числами, означающими предел текучести в ksi (6,9Н/мм 2 ). Для сплавов военного назначения, поставляемых по MIL (военная спецификация), буквенные индексы A, AB и B характеризуют фазовый состав сплавов (α, α+β, β), далее следуют их порядковые номера. Сплавы, используемые в производстве прутковых и проволочных электродов для сварки и поставляемые в соответствии со стандартом AWS (Американское общество сварки), маркируются словом ERTi и порядковым номером сплава (для сортов технического титана) или сочетанием цифр и буквенных индексов, отражающих номинальный состав сплава.
Для сплавов Великобритании, поставляемых по стандартам B.S. (Британский стандарт, авиационная серия), буквенные индексы в марке характеризуют систему легирования, а для сортов технического титана ставятся буквы CP и предел прочности в Н/мм 2 ; для сплавов, поставляемых по стандартам фирмы IMI, являющейся основным производителем титана в Великобритании, буквы в марке означают индекс фирмы и условные номера сплавов.
Для сплавов Германии, поставляемых по DIN и WL (стандарт авиационных материалов), ставится индекс Ti, далее буквенные и цифровые символы, характеризующие номинальный химический состав (для сплавов) или порядковые номера (для сортов технического титана), а также условные номера, входящие в систему кодирования.
Для сплавов Франции, поставляемых по AESMA (Ассоциация европейских производителей для авиастроения), ставятся индекс Ti и условные номера для кодирования; для сплавов, поставляемых по AIR (Французский авиационный стандарт), — буква T и значения предела текучести в ksi (для сортов технического титана) или условные буквенные и цифровые символы, характеризующие состав сплава (для легированных сплавов).
Для сплавов Японии общего назначения, поставляемых по JIS, впереди ставится слово “класс”, а затем порядковый номер сплава; для сплавов авиационного назначения, поставляемых по фирменным стандартам, — цифровые и буквенные индексы по системе, аналогичной принятой в AMS.
Наряду со свойствами важным критерием качества полуфабрикатов из титановых сплавов является характер их структуры. Несмотря на некоторые различия принципов ее оценки и требований, установленных в российских и зарубежных стандартах, общий подход к допустимой и недопустимой структурам является однотипным.
Более полная и комплексная информация по химическому составу и уровню механических свойств конкретных полуфабрикатов из титановых сплавов в определенных структурных состояниях приведена в соответствующих стандартах.
5. Циркониевые сплавы
В США получили распространение сплавы типа циркалоев, в которых основным легирующим элементом является олово. Например, циркалой-2 (Zr-2); циркалой-4 (Zr-4) и ZIRLO. Сплав ZIRLO по эксплуатационным свойствам близок к российскому сплаву Э635.
Во Франции применяются сплавы M4 и M5. Сплав M5 — полный аналог российского сплава Н- 1.
Читайте также: