Сталь 3н новое обозначение

Обновлено: 02.05.2024

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

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках. Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется.

Редкое производство обходится без стали, поэтому разбираться в его марках крайне важно

Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.

Виды сталей и особенности их маркировки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.

Одним из важнейших параметров, по которому стали делят на различные классы, является химический состав. Среди сталей по данному критерию выделяют легированные и углеродистые, последние подразделяются на мало- (углерода до 0,25%), средне- (0,25–0,6%) и высокоуглеродистые (в них содержится больше 0,6% углерода).

Включая в состав стали легирующие элементы, ей можно придать требуемые характеристики. Именно таким образом, комбинируя вид и количественное содержание добавок, получают марки, обладающие улучшенными механическими свойствами, коррозионной устойчивостью, магнитными и электрическими характеристиками. Конечно, улучшать характеристики сталей можно и при помощи термообработки, но легирующие добавки позволяют делать это более эффективно.

По количественному составу легирующих элементов различают низко-, средне- и высоколегированные сплавы. В первых легирующих элементов не более 2,5%, в среднелегированных – 2,5–10%, в высоколегированных – более 10%.

Классификация сталей осуществляется и по их назначению. Так, выделяют инструментальные и конструкционные виды, марки, отличающиеся особыми физическими свойствами. Инструментальные виды используются для производства штамповых, мерительных, а также режущих инструментов, конструкционные – для выпуска продукции, применяемой в строительстве и сфере машиностроения. Из сплавов, отличающихся особыми физическими свойствами (также называемых прецизионными), изготавливают изделия, которые должны обладать особыми характеристиками (магнитными, прочностными и др.).

Классификация сталей по назначению

Стали противопоставляются друг другу и по особым химическим свойствам. К сплавам данной группы относятся нержавеющие, окалиностойкие, жаропрочные и др. Что характерно, нержавеющие стали могут быть коррозионностойкими и нержавеющими пищевыми – это разные категории.

Кроме полезных элементов, сталь включает и вредные примеси, к основным из которых относятся сера и фосфор. В ней также находятся газы в несвязанном состоянии (кислород и азот), что негативно отражается на ее характеристиках.

Если рассматривать основные вредные примеси, то фосфор увеличивает хрупкость сплава, особенно сильно проявляющуюся при низких температурах (так называемая хладноломкость), а сера вызывает появление трещин в металле, нагретом до высокой температуры (красноломкость). Фосфор, ко всему прочему, значительно уменьшает пластичность нагретого металла. По количественному содержанию этих двух элементов выделяют стали обыкновенного качества (не более 0,06–0,07% серы и фосфора), качественные (до 0,035%), высококачественные (до 0,025%) и особовысококачественные (сера – до 0,015%, фосфор – до 0,02%).

Маркировка сталей также указывает на то, в какой степени из их состава удален кислород. По уровню раскисления выделяют стали:

спокойного типа, обозначаемые буквосочетанием «СП»;
полуспокойные – «ПС»;
кипящие – «КП».

О чем говорит маркировка сталей

Расшифровать марку стали довольно просто, необходимо только владеть определенными сведениями. Конструкционные стали, обладающие обыкновенным качеством и не содержащие легирующих элементов, маркируют буквосочетанием «Ст». По цифре, идущей после букв в названии марки, можно определить, сколько в таком сплаве углерода (исчисляется в десятых долях процента). За цифрами могут идти буквы «КП»: по ним становится ясно, что данный сплав не до конца прошел процесс раскисления в печи, соответственно, он относится к категории кипящего. Если название марки не содержит таких букв, то сталь соответствует категории спокойной.

Химический состав углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества

Конструкционная нелегированная сталь, относящаяся к категории качественных, имеет в своем обозначении две цифры, по ним определяют среднее содержание в ней углерода (исчисляется в сотых долях процента).

Прежде чем приступить к рассмотрению марок тех сталей, которые включают легирующие добавки, следует разобраться в том, как данные добавки обозначаются. Маркировка легированных сталей может включать такие буквенные обозначения:

Список используемых легирующих добавок

Обозначение сталей с легирующими элементами

Как сказано выше, классификация сталей с легирующими элементами включает несколько категорий. Маркировка легированных сталей составляется по определенным правилам, знание которых позволяет достаточно просто определить категорию конкретного сплава и основную область его применения. В начальной части названий таких марок находятся цифры (две или одна), показывающие содержание углерода. Две цифры указывают на его среднее содержание в сплаве в сотых долях процента, а одна – в десятых. Есть и стали, не имеющие в начале названия марки цифр. Это означает, что углерод в этих сплавах содержится в пределах 1%.

Пример маркировки легированной стали

Буквы, которые можно увидеть за первыми цифрами названия марки, указывают на то, из чего состоит данный сплав. За буквами, дающими информацию о том или ином элементе в его составе, могут стоять или не стоять цифры. Если цифра есть, то по ней определяется (в целых процентах) среднее содержание указанного буквой элемента в составе сплава, а если цифры нет, значит, данный элемент содержится в пределах от 1 до 1,5%.

В конце маркировки отдельных видов сталей может стоять буква «А». Это говорит о том, что перед нами высококачественная сталь. К таким маркам могут относиться и углеродистые стали, и сплавы с легирующими добавками в своем составе. Согласно классификации, к данной категории сталей причисляются те, в которых сера и фосфор составляют не более 0,03%.

Примеры маркировки сталей различных видов

Определение марки стали и причисление сплава к определенному виду – это задача, которая не должна вызывать никаких проблем у специалиста. Не всегда под рукой есть таблица, в которой дается расшифровка названий марок, но разобраться с этим помогут примеры, которые приведены ниже.

Содержание элементов в распространенных марках стали (нажмите для увеличения)

Конструкционные стали, не содержащие легирующих элементов, обозначаются буквосочетанием «Ст». Цифры, стоящие следом, – это содержание углерода, исчисляемое в сотых долях процента. Несколько иначе маркируются низколегированные конструкционные стали. К примеру, в стали марки 09Г2С 0,09% углерода, а легирующие добавки (марганец, кремний и др.) содержатся в ней в пределах 2,5%. Очень похожие по своей маркировке 10ХСНД и 15ХСНД отличаются разным количеством углерода, а доля каждого легирующего элемента в них составляет не больше 1%. Именно поэтому после букв, обозначающих каждый легирующий элемент в таком сплаве, не стоит никаких цифр.

20Х, 30Х, 40Х и др. – так маркируются конструкционные легированные стали, преобладающим легирующим элементом в них является хром. Цифра в начале такой марки – это содержание углерода в рассматриваемом сплаве, исчисляемое в сотых долях процента. За буквенным обозначением каждого легирующего элемента может быть проставлена цифра, по которой и определяют его количественное содержание в сплаве. Если ее нет, то указанного элемента в стали содержится не больше 1,5%.

Можно рассмотреть пример обозначения хромокремнемарганцевой стали 30ХГСА. Она, согласно маркировке, состоит из углерода (0,3%), марганца, кремния, а также хрома. Каждого из данных элементов в ней содержится в границах 0,8–1,1%.

Как расшифровать маркировку сталей?

Чтобы расшифровка обозначения различных видов сталей не вызывала затруднений, следует хорошо знать, какими они бывают. Отдельные категории сталей имеют особенную маркировку. Их принято обозначать определенными буквами, что позволяет сразу понять и назначение рассматриваемого металла, и его ориентировочный состав. Рассмотрим некоторые из таких марок и разберемся в их обозначении.

Свойства и назначение конструкционных легированных сталей

Конструкционные стали, специально предназначенные для изготовления подшипников, можно узнать по букве «Ш», данная литера ставится в самом начале их маркировки. После нее в названии марки идет буквенное обозначение соответствующих легирующих добавок, а также цифры, по которым узнают количественное содержание этих добавок. Так, в сталях марок ШХ4 и ШХ15, кроме железа с углеродом, содержится хром в количестве 0,4 и 1,5%, соответственно.

Буквой «К», которая стоит после первых цифр в названии марки, сообщающих о количественном содержании углерода, обозначают конструкционные нелегированные стали, используемые для производства сосудов и паровых котлов, работающих под высоким давлением (20К, 22К и др.).

Качественные легированные стали, которые обладают улучшенными литейными свойствами, можно узнать по букве «Л», стоящей в самом конце маркировки (35ХМЛ, 40ХЛ и др.).

Некоторую сложность, если не знать особенностей маркировки, может вызвать расшифровка марок строительной стали. Сплавы данной категории обозначают буквой «С», которую ставят в самом начале. Цифры, следующие за ней, указывают на минимальный предел текучести. В таких марках также используются дополнительные буквенные обозначения:

литера Т – термоупрочненный прокат;
буква К – сталь, отличающаяся повышенной коррозионной устойчивостью;
литера Д – сплав, характеризующийся повышенным содержанием меди (С345Т, С390К и др.).

Нелегированные стали, относящиеся к категории инструментальных, обозначают буквой «У», она проставляется в начале их маркировки. Цифра, идущая за данной буквой, выражает количественное содержание углерода в рассматриваемом сплаве. Стали данной категории могут быть качественными и высококачественными (их можно определить по букве «А», она проставляется в конце названия марки). В их маркировке может содержаться буква «Г», что означает повышенное содержание марганца (У7, У8, У8А, У8ГА и др.).

Инструментальные стали, содержащие легирующие элементы в своем составе, маркируются аналогично с легированными конструкционными (ХВГ, 9ХВГ и др.).

Состав легированных инструментальных сталей (%)

Маркировка тех сталей, которые входят в категорию быстрорежущих, начинается с буквы «Р», за которой идут цифры, указывающие на количественное содержание вольфрама. В остальном марки таких сплавов называются по стандартному принципу: буквы, обозначающие элемент, и, соответственно, цифры, отражающие его количественное содержание. В обозначении таких сталей не указывается хром, так как его стандартное содержание в них составляет около 4%, а также углерод, количество которого пропорционально содержанию ванадия. Если количество ванадия превышает 2,5%, то его буквенное обозначение и количественное содержание проставляют в самом конце маркировки (З9, Р18, Р6М5Ф3 и др.).

Влияние некоторых добавок на свойства стали

По-особому маркируются нелегированные стали, относящиеся к категории электротехнических (их еще часто называют чистым техническим железом). Невысокое электрическое сопротивление таких металлов обеспечивается за счет того, что их состав характеризуется минимальным содержанием углерода – менее 0,04%. В обозначении марок таких сталей нет букв, только цифры: 10880, 20880 и др. 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.

Принципы, по которым осуществляется обозначение стальных сплавов, были разработаны еще в советский период, но и по сей день успешно используются не только в России, но также в странах СНГ. Обладая сведениями о той или иной марке стали, можно не только определять ее химический состав, но и эффективно подбирать металлы с требуемыми характеристиками.

Разбираться в данном вопросе важно как специалистам, разрабатывающим и проектирующим различные конструкции из металла, так и тем, кто часто работает с различными сталями и занимается изготовлением из них деталей разного назначения.

Маркировка и классификация сталей

Сталь — это сплав железа с углеродом (до 2% углерода). По химическому составу сталь разделяют на:

По качеству сталь разделяют на:

сталь обыкновенного качества;
качественную;
повышенного качества;
высококачественную.

Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на три группы:

А — поставляемую по механическим свойствам и применяемую в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства (Ст0, Ст1 и др.);
Б — поставляемую по химическому составу и применяемую для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а уровень их, кроме условий обработки, определяется химическим составом (БСт0, БСт1 и др.);
В — поставляемую по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке (ВСт1, ВСт2 и др.).

Сталь углеродистую обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп.

Буквы Ст обозначают «Сталь», цифры — условный номер марки в зависимости от химического состава, буквы «кп», «пс», «сп» — степень раскисления «кп» — кипящая, «пс» — полуспокойная, «сп» — спокойная).

Сталь углеродистая качественная конструкционная по видам обработки при поставке делится на:

горячекатаную и кованую;
калиброванную;
круглую со специальной отделкой поверхности, серебрянку.

Легированную сталь по степени легирования разделяют:

низколегированная (легирующих элементов до 2,5%);
среднелегированная (от 2,5 до 10%);
высоколегированная (от 10 до 50%).

В зависимости от основных легирующих элементов различают сталь 14 групп.

К высоколегированным относят:

коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии; межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения в газовых средах при температуре выше 50 °C, работающие в ненагруженном и слабонагруженном состоянии;
жаропрочные стали и сплавы, работающие в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.

Сталь легированную конструкционную в зависимости от химического состава и свойств делят:

качественная;
высококачественная А;
особо высококачественную Ш (электрошлакового переплава).

По видам обработки при поставке различают сталь:

горячекатаная;
кованая;
калиброванная;
серебрянка.

По назначению изготовляют прокат:

для горячей обработки давлением и холодного волочения (подкат);
для холодной механической обработки.

2. Классификация углеродистых сталей

Стали подразделяются на углеродистые и легированные. По назначению различают стали конструкционные с содержанием углерода в сотых долях процента и инструментальные с содержанием углерода в десятых долях процента. Наибольший объем сварочных работ связан с использованием низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей.

Основным элементом в углеродистых конструкционных сталях является углерод, который определяет механические свойства сталей этой группы. Углеродистые стали выплавляют обыкновенного качества и качественные. Стали углеродистые обыкновенного качества подразделяются на три группы:

группа А — по механическим свойствам;
группа Б — по химическому составу;
группа В — по механическим свойствам и химическому составу.

Изготавливают стали следующих марок:

группа А — Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6;
группа Б — БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6;
группа В — ВСт0, ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующее обозначение:

кп — кипящая,
пс — полуспокойная,
сп — спокойная.

Кипящая сталь, содержащая кремния (Si) не более 0,07%, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.

Спокойная сталь получается при раскислении марганцем, алюминием и кремнием, и содержит кремния (Si) не менее 0,12%; сера и фосфор распределены в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев.

Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойные стали с номерами марок 1—5 выплавляют с нормальным и с повышенным содержанием марганца, примерно до 1%. В последнем случае после номера марки ставят букву Г (например, БСтЗГпс).

Стали группы А не применяются для изготовления сварных конструкций. Стали группы Б делятся на две категории. Для сталей первой категории регламентировано содержание углерода, кремния марганца и ограничено максимальное содержание серы, фосфора, азота и мышьяка; для сталей второй категории ограничено также максимальное содержание хрома, никеля и меди.

Стали группы В делятся на шесть категорий. Полное обозначение стали включает марку, степень раскисления и номер категории. Например, ВСтЗГпс5 обозначает следующее: сталь группы В, марка СтЗГ, полуспокойная, 5-й категории. Состав сталей группы В такой же, как сталей соответствующих марок группы Б, 2-й категории. Стали ВСт1, ВСт2, ВСтЗ всех категорий и степеней раскисления выпускаются с гарантированной свариваемостью. Стали БСт1, БСт2, БСтЗ поставляют с гарантией свариваемости по требованию заказчика.

Углеродистую качественную сталь выпускают в соответствии с ГОСТ 1060—74. Сталь имеет пониженное содержание серы. Допустимое отклонение по углероду (0,03—0,04%). Стали с содержанием углерода до 0,20%, включительно, могут быть кипящими (кп), полуспокойными (пс) и спокойными (сп). Остальные стали — только спокойные. Для последующих спокойных сталей после цифр, буквы «сп» не ставят.

Углеродистые стали в соответствии с ОСТ 14-1-142—84 подразделяются на три подкласса:

низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25%;
среднеуглеродистые с содержанием углерода (0,25—0,60%);
высокоуглеродистые с содержанием углерода более 0,60%.

В сварных конструкциях в основном применяют низкоуглеродистые стали.

В сварочном производстве очень важным является понятие о свариваемости различных металлов.

Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

По свариваемости углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы:

I — хорошо сваривающиеся;
II — удовлетворительно сваривающиеся, т. е. для получения качественных сварных соединений деталей из этих сталей необходимо строгое соблюдение режимов сварки, специальные присадочные материалы, определенные температурные условия, а в некоторых случаях — подогрев, термообработка;
III — ограниченно сваривающиеся, для получения качественных сварных соединений необходим дополнительный подогрев, предварительная или последующая термообработка;
IV — плохо сваривающиеся, т. е. сварные швы склонны к образованию трещин, свойства сварных соединений пониженные, стали этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций.

Все низкоуглеродистые стали хорошо свариваются существующими способами сварки плавлением. Обеспечение равнопрочности сварного соединения не вызывает затруднений. Швы имеют удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием углерода. Однако в сталях, содержащих углерод по верхнему пределу, вероятность возникновения холодных трещин повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях, для предупреждения появления трещин, применяют предварительный подогрев до 120—200 °C.

В табл. 1. приведено обозначение химических элементов в марке легированной стали, а в табл 2 — состав некоторых марок сталей. В табл. 3 приведено примерное назначение различных марок сталей.

Таблица 1. Обозначение химических элементов в марке легированной стали

Таблица 2. Массовая доля химических элементов в различных марках стали в %

Как понять обозначения листового проката

Листовой прокат – это вид профильной продукции, использующийся в изделиях из металла. Создание и качество заготовок регламентируется ГОСТ. Весь прокат, в рамках технологического процесса, делится на горячекатаный (ГОСТ 19903-74) и холоднокатаный (ГОСТ 19904-74).

Покупателю не обязательно знать требования к техпроцессу создания листового проката, но понимание принципов маркировки пригодится при покупке заготовок под конкретную задачу.

Рассмотрим основные обозначения катаного металла, стали, коснемся правил нанесения маркировки. Усаживайтесь поудобнее, будет интересно.

Основные обозначения

Tiered rack with sheet metal rolls. Internal warehouse of raw materials

Лист холоднокатаный создается из горячекатаного рулона (подката) и стали (08пс, ст10, ст35, 08ю). Расшифруем для примера несколько марок.

08пс – это полуспокойная сталь с 0.08% содержанием углерода.
Ст35 – это обыкновенная нелегированная сталь с 3.5% содержанием углерода.
12х18н10т – это сталь с 0.12% содержанием углерода, 18% содержанием хрома, 10% никеля и 1-1.5% титана в составе.

Чтобы быстро определить состав, в справочниках и на сайтах есть таблицы с обозначениями.

Важно знать!

Для горячекатаных листов используют сталь марок ст0, ст2пс, ст3Гпс. Рассмотрим подробнее обозначения листового проката в представленных ниже таблицах.

Точность прокатки
По толщине	Высокая (ВТ), повышенная (АТ), нормальная точность (БТ)
По ширине	Высокая (ВШ), повышенная (АШ), нормальная (БШ)
По длине	Высокая (ВД), повышенная (АД), нормальная (БД)

По плоскостности
Особо высокая	ПО
Высокая	ПВ
Улучшенная	ПУ
Нормальная	ПН

По характеру кромки прокатный металл может быть необрезным (НО) и обрезным (О), а по способности к вытягиванию:

Нормальный (Н).
Глубокий (Г).
Весьма глубокий (ВГ).
Сложный (СВ).
Особо сложный (ОСВ).

Прокат классифицируется по отделке рабочей поверхности и по дополнительным эффектам поверхности (матовая и глянцевая).

Чтобы было понятнее, рассмотрим несколько примеров маркировки проката.

Лист БТ-ПВ-О-08х1250х2500 ГОСТ 19904-74 II-ВГ-08Ю ГОСТ 9045-93 – это холоднокатаный лист нормальной точности прокатки по толщине (БТ) с высокой плоскостностью (ПВ), обрезной кромкой, высокой отделкой поверхности (II), весьма глубокой вытяжки (ВГ), созданный из стали 08ю в соответствии с ГОСТом 9045-93. Размеры листа: толщина 0.8мм, ширина 1250 мм и длина 2500 мм. Перейдем к другому примеру.

А-ПН-О-1.0х1000х2000 ГОСТ 19903-74-III – это стальной горячекатаный лист с толщиной 1 мм, шириной 1000 мм и длиной 2000 мм. Буква «А» говорит о том, что лист создавался в условиях повышенной точности. «ПН» свидетельствует о нормальной плоскостности листа. «О» обозначает обрезную кромку, а цифра III говорит о повышенной прочности отделки.

А-ПО-О-8х1500х12000 ГОСТ 19903-74-ст3сп3 – это горячекатаный лист повышенной точности (А) с особо высокой плоскостностью (ПО), с обрезной кромкой (О), толщиной 8 мм, шириной 1500 мм и длиной 12000 мм из стали ст3сп3.

Все маркировки есть в справочниках и в открытом доступе. Вам не обязательно заучивать все – важно понять принцип условного обозначения листового проката.

Лист алюминия на прокатном стане

Правила нанесения маркировки

Маркировка по металлу преследует несколько целей:

Информационная – потребитель по указанной информации понимает, какими параметрами и свойствами будет обладать прокат или изделие из металла.
Идентификационная – покупатель по ярлыку или гравировке узнает конкретный товар.

В промышленности используется прямой способ нанесения обозначений на изделия. Производители используют несколько технологий:

ударно-точечная – используется иглоударный принтер, который создает на металле массу точек. Технология легко адаптируется под нанесения штрих-кодов, а также букв и цифр;
электрохимическая – по трафарету проходит разряд тока, который меняет цвет и рельеф металла;
штамповка – на прессе заранее создается штамп с унифицированным набором цифр и букв;
прочерчивание – игла, плотно прижатая к поверхности, создает борозды на металле. В процессе нанесения создается меньше шума, степень деформации заготовки ниже аналогов.

Требования к обозначению листового проката по ГОСТ разное для внутреннего и внешнего рынка, зависит от необходимости упаковывать каждое изделие или партию.

Маркировка изделий в пачке предполагает нанесение:

названия или товарного знака производителя;
марки стали и/или прокатного листа с соответствующей расшифровкой в сопроводительных документах;
номера плавки и партии;
размера упаковки.

При маркировке и транспортировке продукции используются металлические, пластмассовые или деревянные ярлыки с соотношением сторон 1:1.

Для транспортировки прокатного металла за рубеж дополнительно указывается наименование производителя и экспортера, а также спецификация, страна экспорта, номер места, габариты и вес. Информация на ярлыке пишется на русском, если отгрузка планируется в страну-участницу СМГС, и на английском для остальных государств.

Заключение

Маркировка прокатного металла – это набор характеристик, определяющий свойства заготовок под готовое изделие. В частности, это точность прокатки, характер кромки, плоскостность, способность к вытяжке, качество отделки рабочей поверхности. Отдельно обозначается технология создания катаного металла, а также вид стали, размерная сетка.

Все обозначения и классификации есть в справочниках, однако покупателю важно понимать принцип создания маркировки – сначала указываются общие характеристики листа, затем размеры и ГОСТы.

Расшифровка и классификация марок сталей

Железо химически-активно и встречается в природе только в виде соединений, руды состоят из гидратов, закисей солей и оксидов. Богатая руда содержит не более 57% чистого металла, а изделия быстро корродируют. С развитием металлургии было изобретено множество сплавов на железной основе, которые превосходят его по прочности и имеют надежную молекулярную структуру. Стали классифицируют по способу раскисления, назначению и содержанию элементов. Обозначения марок сформированы разными системами стандартизации.

Для точной расшифровки марки стали воспользуйтесь нашим марочником стали

Классификация по химическому составу

В естественной среде железо реагирует с окислителями, галогенами, фосфором и серой. Для очищения сырья и преобразования оксидных соединений в роли восстановителя сначала применяли каменный уголь. Так при горении в недостатке кислорода, выплавляли чугун, из которого уже частично удалены оксиды и примеси, а доля углерода составляет не менее 2,14%. Для выплавления стали из полученной массы необходимо уменьшить его концентрацию до 2%.

Углеродистые

По составу отличаются от чугуна только концентрациями. При обработке снижается количество углерода и вредных включений. Соотношение кремния и марганца – может корректироваться для придания дополнительной прочности и стойкости к коррозии. По количеству углеродных соединений различают следующие группы:

Высокоуглеродистая (0,6-2%);
Среднеуглеродистая (0,25-0,55%);
Низкоуглеродистая (до 0,25%).

Углеродная составляющая участвует в формировании карбидов и укрепляет структуру на молекулярном уровне. Чем выше содержание, тем больше стойкость к механическим нагрузкам, особенно ударным. Понижение придает пластичность и возможность выпускать изделия повышенной точности. Из этих сплавов получают инструменты (топоры, валы), детали, испытывающие большое напряжение (оси, арматура) и малонагруженные (зубчатые колеса, пружины). Расшифровка характеристик стали производится по буквам:

Ст – сталь;
Цифра – номер, согласно регламенту, ГОСТ 380-2005;
Г – марганец выше 0,8%;
КП, ПС или СП – метод раскисления.

Группу объединяет название «конструкционные», их обозначают маркировками: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.

Отдельно выделяют группу с названием «инструментальные», они содержат 0,7% углерода и дополнительно очищаются от вредных составляющих. Расшифровка букв в обозначении согласно ГОСТ 1435-99:

У – углеродистая;
Цифры: углеродная концентрация в десятых долях процента;
Г – марганец выше 0,33%;
А – повышенное качество, серы не более 0,03%, фосфора – до 0,035%.

Инструментальные нелегированные стали обозначают следующими маркировками: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А.

Легированные

Для придания специальных свойств в расплав добавляют различные присадки. Процесс называют легированием. По соотношению легирующих элементов марки разделяют на низколегированные (до 2,5%), среднелегированные (до 10%) и высоколегированные (до 50%).

В таблице приведены металлы, включения примесей и их обозначения в маркировке:

Марганец – Mn	Г
Хром – Cr	Х
Никель – Ni	Н
Титан – Ti	Т
Молибден – Mo	М
Бериллий – Be	Л
Медь – Cu	Д
Азот – N	А
Ванадий – V	Ф
Ниобий – Nb	Б
Алюминий –Al	Ю (от ювенал)
Селен – Se	E
Кобальт – Co	К
Бор – B	P
Фосфор – P	П
Кремний –Si	С (от силициум)
Цирконий –Zr	Ц

Например, 08Х18Н10 расшифровывается как 0,08% углерода (С), 18 % хрома (Cr), 10% никеля (Ni). Обозначаются не все составляющие, а только говорящие об основных свойствах. Легирование применяется во всех случаях, когда неприемлемо использование углеродистых сплавов. Технический процесс сложнее и дороже, но присадки помогают продлить срок службы в сложных условиях или создать материал со специальными возможностями.

Также в начале маркировки могут присутствовать такие обозначения:

Р — быстрорежущая;
Ш — шарикоподшипниковая;
А — автоматная;
Э — электротехническая.

У этих марок есть ряд особенностей:

в шарикоподшипниковых сталях содержание хрома указывается в десятых долях процента (например, сталь ШХ4 содержит 0,4% хрома);
в марках быстрорежущей стали после буквы Р сразу ставится число, указывающее содержание вольфрама в процентах. Также все быстрорежущие стали содержат 4% хрома (Х).

Классификация по назначению

Часто для группы со сходными химическими формулами и эксплуатационными ресурсами применяют термины, указывающие на условия применения. Как правило, такая продукция подвергается испытаниям на соответствие по нескольким одинаковым параметрам: на устойчивость к ударным нагрузкам, кислотам, экстремальным температурным режимам. Специальные обозначения в маркировке есть у нелегированных групп: строительные (С), подшипниковые (Ш), конструкционные (Сп), инструментальные (У). Отдельно выделяют режущие легированные сплавы (Р).

Классификация сталей по назначению

Конструкционные

Категория объединяет марки способные выдерживать разнонаправленные механические нагрузки: изгибающие, ударные, растягивающие. Отличительной особенностью является стойкость к усталости, они не трескаются и не истираются при сочетании различных негативных факторов. По составу могут быть углеродистыми и легированными. Применяются для изготовления конструкций и деталей повышенной прочности.

Если сталь является литейной конструкционной, то в конце маркировки ставят букву Л. Например: 40ХЛ, 35ХМЛ.

Инструментальные

Стальные изделия без легирования очень прочны, но в некоторых областях их качеств недостаточно, поэтому применяют присадки. Например, марганец участвует в формировании особо-прочной молекулярной структуры (аустенит) и увеличивает стойкость к механическим деформациям. Алмазная сталь ХВ5 долго сохраняет заточку, может резать очень твердые материалы, при этом требует ухода и легко ломается. Ее прародителями были булатные и дамасские клинки, плохо переносящие сырость и хрупкие ближе к острию.

Инструментальные нелегированные стали обозначаются буквой У. Затем ставится цифра, которая обозначает среднее содержание углерода в стали: У11; У12; У13;. Высококачественные стали дополнительно обозначают буквой А на конце — У11А; У12А; У13А.

Особого назначения

Способность выдерживать определенные физические или химические воздействия определяет область применения. К особенным свойствам относится: немагнитность, кислотостойкость, жаростойкость, жаропрочность. Появляются узкоспециальные названия: авиационные (нагрузка свыше 1300Мпа), судостроительные (стойкость в щелочной среде), криогенные (отсутствует хрупкость при –196 С о и ниже).

Классификация по способу раскисления

При плавлении руды необходимо удалить кислород, иначе готовый прокат быстро заржавеет. Так как кислород находится в несвободном состоянии, требуется разрушить оксидные и гидратные соединения. В реакции раскисления участвуют активные вещества: ферромарганец, силикомарганец, расплав алюминия и другие. Некоторые реагенты действуют только в вакуумной среде.

Для обозначения способа раскисления используют такие обозначения:

Уже более 100 лет разрабатываются методы прямого получения металла, минуя переплавку в чугун и использование кокса, загрязняющего расплав продуктами горения. В результате применения газообразных и твердых восстановителей, обработки в электропечах, реакторах, реторах, получается раствор, насыщенная газами в разной степени. Разделение не относится к легированным продуктам, так как добавление присадок требует регламентированной чистоты.

Кипящая

Для получения используют минимальное количество реагентов, поэтому остается много кислорода и углекислого газа. Слитки имеют неоднородное строение, в одной части оседают вредные примеси, поэтому до 5% готового слитка удаляется. Материал с низкими характеристиками, хрупкий. Воздух концентрируется в сердцевине, но наружная корка может иметь достаточную прочность. Возможно изготовление крепежных деталей котлов и конструкций, контактирующих с взрывоопасными средами. Главный недостаток: быстрая коррозия.

Спокойная

Благодаря сложным технологическим процессам присутствие газов и неметаллических включений минимально, а структура однородна. Из слитков изготовляют металлоконструкции, детали или используют для создания дорогостоящих сплавов.

Полуспокойная

Промежуточное состояние. Упрощенные технические циклы удешевляют производство, а свойства достаточны для выпуска несущих элементов сварных и клепаных конструкций. Из Ст5пс изготовляют болты, гайки, упоры, которые можно использовать в плюсовых температурах и низкой влажности воздуха.

Классификация по качеству

Чем меньше осталось вредных включений, тем выше качественные характеристики, но иногда это не оправдано экономически. Система стандартизации предусматривает три класса.

Качественная

К категории относят углеродистые продукты. В них больше всего фосфора, серы и газов, они недостаточно однородны. Качества удовлетворительны для производства конструкций и деталей.

Нелегированные качественные стали обозначают буквой К. Например, 20К

Высококачественная

Низкое содержание вредных примесей и неметаллических включений обозначается в маркировке буквой А в конце. Из марок У8 и У8А вторая будет обладать лучшими характеристиками, изделия получатся точнее и качественнее.

Букву А в начале пишут в марках конструкционных сталей высокой обрабатываемости (А12–автоматная, А30, А40), но в таком случае она не отображает соответствие стандарту чистоты.

Особо качественные

Сплавы с минимально-возможным количеством примесей обозначаются по способу получения в конце маркировки:

ВД – вакуумно-дуговая переплавка;
Ш – электрошлаковый переплав;
ВИ – вакуумно-индукционный;
ПД – плазменно-дуговой.

Особое качество достигается легированием, так как основу, полученную из чугунного расплава, невозможно привести к таким показателям. Содержание серы снижено до 0,1%, фосфора – до 0,025%. Примеры: 30ХГСН2МА – ВД. Здесь пропущены цифры, так как концентрации присадок составляют от 0,8 до 1,2%, поэтому их доля округляется до 1.

Классификация по структуре

Легирующие элементы формируют собственные соединения и создают молекулярную решетку. Строение металлов по своей природе зернистое, подвергается изменениям при термообработке и давлении. Геометрия химических связей определяет отношение к классу: ферриты, аустениты, перлиты и мартенситы. В обозначениях эта информация не отображается, но принадлежность всегда учитывается для применения в той или иной области.

Аустенит

Атомы углерода находятся внутри ячеек кристаллической решетки металла. Легирующие элементы способны замещать атомы железа и вставать на их место. Аустениты отличаются прочностью и однородностью, не магнитны, относятся к коррозийно-стойким и жаропрочным материалам, применяются для транспортировки агрессивных веществ, работы в особо сложных условиях.

Феррит

Ферритная решетка похожа на куб правильной формы. Поликристаллическое строение делает ферриты мягкими, при переохлаждении зерна становятся крупными, увеличивается хрупкость. Представители класса являются сильными магнетиками, поэтому используются в радиотехнике и электронике для поглощения электромагнитных волн, выпуска антенн и сердечников.

Мартенсит

При закаливании и охлаждении формируется игольчатое строение, при этом атомы железа смещаются на вершины ячеек, а углеродные концентрируются в центре. Это создает внутренние напряжения. Интересно, что мартенситовое превращение происходит в определенных температурных промежутках, при котором достигается предельная твердость. Явление сопровождается возникновением «памяти метала». Сталь, находящаяся в таком состоянии способна вернуть форму после механической деформации.

Мартенсит получают различными методами термообработки и легирования, присадки помогают стабилизации решетки. Степень зависит от назначения, иногда необходимо полное прокаливание, а если этого не требуется, то воздействуют лишь на поверхностные слои. Применение осложняется дополнительными требованиями к обработке, особенно сварке. Уникальные свойства пока не изучены до конца.

Перлит

На этой стадии облегчается механическая обработка. Перлит – явление распада при охлаждении после нагрева. Зерна измельчаются или расслаиваются на пластинки. Состояние создают искусственно для пластической деформации.

Цементит

Особо устойчивое состояние. Решетка FeC₃ имеет ромбическую форму, физически цементит очень тверд и хрупок. Формируется при кристаллизации расплава чугуна. В сталях образуется при охлаждении аустенита и нагревании мартенсита (разупрочняющий отжиг).

В металлургии термообработка производится для получения лучших эксплуатационных характеристик конкретного состава и состоит из многочисленных процедур нагревов и охлаждений в разной температуре: сфероидизация, гомогенизация, изотермический отжиг, разупрочнение, стабилизация.

Классификация по способу производства

Многое зависит от применяемого оборудования. Доменные печи давно заменены на более экологичные и эффективные варианты. За прошедшее столетие появилось несколько новых технологий:

Конверторная или бессемеровская. В процессе выплавки в конвертер поступает сжатый, обогащенный кислородом воздух, углеродная составляющая выжигается. Дополнительное топливо не требуется, так во время реакции высвобождается дополнительная энергия и масса нагревается самостоятельно. До изобретения технологии невозможно было получить температуру плавления 1600 С о , поэтому производили только чугун при 1400 С о . В усовершенствованном виде способ применяется и сегодня.
Мартеновская. Ученый предложил использовать полученное тепло повторно: выходящий воздух нагревает входящий. Для этого печь была оснащена регенератором, не только восстанавливающим тепло, но улавливающим копоть и конденсат. В установках действуют термические режимы, не превышающие 2000 С о . Изобретение позволило переплавлять лом, регенераторы используются в современных установках, особенно стеклодувных и плазменных.
Электросталь – оборудование нового поколения, использующее индукцию и дуговую выплавку. В современных установках получают наиболее чистые от загрязнений продукты, затраты электричества снижаются, так как поддерживается точная температура. В плазменно-дуговых печах создают жаропрочные и тугоплавкие материалы. Появилась возможность получать стали прямым методом, без плавления чугунной основы.

Предельное повышение температуры до 20000 С о позволило получить железо, усиленное молибденом и титаном. Вместе с технологией плавления одновременно разрабатываются методы металлообработки: резки, гибки, проката.

Таблица маркировки сталей

В таблице приведено содержание элементов в распространенных марках стали.

Читайте также: