Стали марок 15г 20г 40г2 относятся к сталям

Обновлено: 18.05.2024

Сталь - это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика - по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь - добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) - соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) - ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % - 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению :

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 - 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

среднелегированная (2,5 -10%),

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,

кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.

В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)

Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.

Сталь 15Г конструкционная легированная

Цифра 15 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,15%.
Буква Г означает, что в стали содержится марганец в количестве до 1,5%.

Температура критических точек, °С

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

С Si Mn Cr Ni Cu S P
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,7-1,0 0,30 0,30 0,30 0,035 0,035

Механические свойства (ГОСТ 4543-71)

Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, %
не менее
ГОСТ 4543-77 Пруток, закалка с 880 °С,
охл. на воздухе		 25 245 410 26 55

Твердость после химико-термической обработки

Режим химико-термической обработки Твердость поверхности HRCэ
Цементация при 920-950 °С; закалка с 810-830 °С в воде или масле;
отпуск при 180-200 °С, охл. на воздухе
Цианирование при 840-860 °С, закалка с 820-840 °С в воде или масле;
отпуск при 180-200 °С, охл. на воздухе		 57-63

Механические свойства в зависимости отсечения

Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2
Закалка с 890 °С в воде; отпуск при 425 °С охл. в масле
19 790 870 8 67 112
60 415 560 17 72 118
Закалка с 890 ° С в воде; отпуск при 450 °С охл. в масле
19 790 870 8 67 112
60 415 560 17 72 118

ПРИМЕЧАНИЕ. Предел выносливости σ-1 = 230 МПа при σв = 490 МПа, σ0,2 = 280 МПа

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп. °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2
400 930 980 6 65 59
450 780 870 8 70 108
550 640 700 12 78 118

ПРИМЕЧАНИЕ. Заготовка диаметром 23 мм. Нормализация при 900 °С; закалка с 890 °С в
воде, охл. после отпуска в масле.

Ударная вязкость KCU при -20 °С (ГОСТ 1577-93)

Состояние поставки KCU, Дж/см 2
Лист толщиной до 80 мм, нормализованный и горячекатаный 29

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1200, конца 825. Охлаждение на воздухе.

Свариваемость — свариваемость хорошая.

Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 1,6 и Kv б.ст = 1,6 при НВ 163 после отжига.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Прокаливаемость

Твердость HRCэ на расстоянии от торца, мм
1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5
65,5 61,5 50 45,5 44,5 43,5 43,5

ПРИМЕЧАНИЕ. Цементация при 915 °С, 8 ч; закалка в масле; торцовая закалка с 800 °С.

Сталь марки 15 конструкционная углеродистая

Цифра 15 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,15%.

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 2590-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702 — 78.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-87.
  • Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 2284-78, ГОСТ 10234-77.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10704-91.

Характеристики и применение

Сталь 15 является нелегированной качественной сталью и применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой пластичности не подвергающихся при эксплуатации высоким напряжениям и работающим при температуре от -40 до 450°С, деталей после ХТО и других деталей, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

Сталь 15 применяется для изготовления узлов и деталей неогневой аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов:

  • реакционных камер,
  • эвапораторов,
  • ректификационных колон,
  • газосепараторов,
  • корпусов теплообмеников,
  • приварных фланцев

В нефтянном машиностроении из стали этих марок изготавливают:

  • сердечники поршней грязевых насосов,
  • сухари кованых бурильных ключей,
  • оси,
  • соединительные муфты,
  • пальцы крейцкопфов и шестерни привода масляного насоса компрессоров,
  • различных болтов,
  • гайки,
  • винты,
  • шпильки,
  • вилки,
  • рычаги,
  • шайбы и т.д.

Вместо стали марки 15 для изготовления ответственных деталей нефтепромыслового и нефтезаводского оборудования может быть рекомендована сталь с повышенным содержание марганца 15Г. Эта сталь по сравнению со сталью 15 (с нормальным содержанием марганца) обладает большей прочностью при сохранении высоких пластических свойств.

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

C Si Mn Сr S P Cu Ni As
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,35-0,65 0,025 0,04 0,035 0,25 0,25 0,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

C Si Mn P S Cr Ni Cu
не более
0,12-0,19 0,17-0,37 0,35-0,65 0,030 0,035 0,25 0,30 0,30

Термообработка — цементация, цианирование

Для повышения поверхностной твердости и, следовательно, увеличения стойкости против износа детали, изготовленные из стали 15 в ряде случаев подвергаются цементации или цианированию (например, пальцы крейцкопфов, шестерни, оси).

Цементация производится при температуре 910- 930°С; цементованные изделия закаливаются с температуры 780-800°С в воде и отпускаются при 150-180°С. Цианируют, как правило, в ваннах из расплавленных солей, содержащих 20-25% цианистого натрия, при температуре 820-850°С в течении 20-40 мин. При таком режиме цианирования можно получить цианированный слой глубиной 0,2-0,3 мм. После цианирования и закалки с отпуском при 150-180°С изделия имеют твердость на поверхности HRC 62-64.

Механические свойства проката

Механические свойства поковок

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Предел
текучести
σt, Н/мм 2		 Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ%, %
225 370 27 55

ПРИМЕЧАНИЕ: Механические свойства определены на нормализованных образцах.

Механические свойства калиброванной металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства, не менее, для металлопродукции
нагартованной
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ%, %
440 8 45
отоженной или
высокоотпущенной
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2		 Относительное
удлинение
δ5, %		 Относительное
сужение
ψ%, %
340 23 55

Механические свойства (ПНАЭ Г-7-002-86)

Сортамент Характеристика Температура, К (°С)
293
(20)		 293
(20)		 323
(50)		 373
(100)		 423
(150)		 473
(200)		 523
(250)		 573
(300)
Сортовая
горячекатаная
сталь
толщиной
или диаметром
до 80 мм		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 333
(34)		 333
(34)		 333
(34)		 333
(34)		 333
(34)		 323
(33)		 314
(32)		 294
(30)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 186
(19)		 186
(19)		 186
(19)		 177
(18)		 177
(18)		 157
(16)		 137
(14)		 118
(12)
Поковки
диаметром до
300 мм, КП175*		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 355
(36)		 343
(35)		 333
(34)		 324
(33)		 314
(32)		 294
(30)		 294
(30)		 294
(30)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 175
(18)		 167
(17)		 157
(16)		 147
(15)		 147
(15)		 128
(13)		 118
(12)		 118
(12)
То же,
до 100 мм,
КП195*		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 390
(40)		 383
(39)		 373
(38)		 363
(37)		 353
(36)		 343
(35)		 333
(34)		 324
(33)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 195
(20)		 195
(20)		 177
(18)		 167
(17)		 167
(17)		 147
(15)		 128
(13)		 128
(13)
Поковки
диаметром до
50 мм, КП215*		 минимальное
значение
временного
сопротивления
σв
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 390
(40)		 383
(39)		 373
(38)		 363
(37)		 353
(36)		 343
(35)		 333
(34)		 324
(33)
минимальное
значение
предела
текучести
σ0,2
при расчетной
температуре,
МПа (кгс/мм 2 )		 195
(20)		 195
(20)		 177
(18)		 167
(17)		 167
(17)		 147
(15)		 128
(13)		 128
(13)

ПРИМЕЧАНИЕ. 215* — категория прочности, цифра — значение предела текучести при 20 °С.

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С Состояние поставки σ0.2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/см 2
20 Пруток диаметром 45 мм. 215 420 33 70 211
200 Нормализация при 900-920°С,
отпуск при 650-660°С		 205 400 24 68 216
300 170 420 24 63 235
400 150 380 33 71 157
500 150 235 36 75 123

ПРИМЕЧАНИЕ. σ 400 1/10000=116 МПа, σ 400 1/100000=93 МПа, σ 450 1/10000=78 МПа, σ 450 1/100000=47 МПа,

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

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.

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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).

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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.).

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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.

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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:

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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%.

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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.

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.

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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.).

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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.).

Марки стали – таблица с маркировкой и расшифровкой

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.

Сталь 10Г2 конструкционная легированная

Марганцевая цементуемая сталь марки 10Г2 высокой пластичности применяется для изготовления из труб, листа, проката и поковок различных деталей машиностроения, а также деталей и элементов сварных конструкций в состоянии поставки или после нормализации.

Сталь хорошо деформируется в холодном и горяем состояниях, обладает отличной свариваемостью; склонна к отпускной хрупкости.

Сталь 10Г2 применяется для изготовления:

  • Патрубков,
  • змеевиков,
  • трубных пучков,
  • крепежных деталей,
  • фланцев,
  • трубных решеток,
  • штуцеров,
  • других деталей, работающих при температурах до -70°C под давлением в нефтеперерабатывающей промышленности, а также сварные (толщиной менее 4 мм) и штампованные детали.

Температура критических точек, °С [1]

C Mn Si P S Cu Ni Cr
не более
0,07-0,15 0,17-0,37 1,2-1,6 0,035 0,035 0,30 0,30 0,30

Условия применения стали 10Г2 для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Материал НД на поставку Температура
рабочей среды
(стенки), °C		 Дополнительные
указания по
применению
Наименование Марка
Сталь
легированная
конструкционная		 10Г2
ГОСТ 4543		 Поковки
ГОСТ 8479		 От -70 до 475 Для сварных узлов арматуры,
эксплуатируемой в
макроклиматическом районе с
холодным климатом, с
обязательным испытанием на
ударный изгиб при температуре
ниже минус 50°C до минус 70°C,
при этом
KCU ≥ 300 кДж/м 2
(3,0 кгс*м/см 2 ) или
KCV ≥ 250 кДж/м 2
(2,5 кгс*м/см 2 )
Сортовой прокат
ГОСТ 4543
Трубы ГОСТ 550
гр.А и В,
ГОСТ 8733 гр.В,
ГОСТ 8731 гр.В		 Для труб ГОСТ 550 дополнительное
испытание при температуре ниже
минус 50°C до минус 70°C при
толщине стенки более 12 мм, при
этом
KCU ≥ 300 кДж/м 2
(3,0 кгс*м/см 2 ) или
KCV ≥ 250 кДж/м 2
(2,5 кгс*м/см 2 )

Условия применения стали 10Г2 для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка
материала		 Стандарт или
технические
условия на
материал		 Параметры применения
Болты, шпильки, винты Гайки Плоские шайбы
Температура
среды, °C		 Давление
номинальное
Pn,
МПа(кгс/см 2 )		 Температура
среды, °C		 Давление
номинальное
Pn,
МПа(кгс/см 2 )		 Температура
среды, °C		 Давление
номинальное
Pn,
МПа(кгс/см 2 )
10Г2 ГОСТ 4543 От -70
до 425		 20 (200) От -70
до 425		 20 (200) От -70
до 425		 Не регламен-
тируется

Максимально допустимые температуры применения стали 10Г2 в средах, содержащих аммиак (ГОСТ 33260-2015)

ПРИМЕЧАНИЕ. Условия применения установлены для скорости коррозии азотного слоя не более 0,5 мм/год.

Максимально допустимая температура применения сталей в водородосодержащих средах (ГОСТ 33260-2015)

Марка
стали		 Температура, °C, при парциальном давлении
водорода, PH2, МПа (кгс/см 2 )
1,5(15) 2,5(25) 5(50) 10(100) 20(200) 30(300) 40(400)
10Г2 290 280 260 230 210 200 190
  1. Параметры применения стали 10Г2, указанные в таблице, относятся также к сварным соединениям.
  2. Парциальное давление водорода рассчитывается по формуле:
    PH2 = (C*Pp)/100, где
    C — процентное содержание H2 в системе;
    PH2— парциальное давление H2;
    Pp— рабочее давление в системе.Б.

Механические свойства термически обработанной цементуемой легированной стали 10Г2 [2]

Влияние температуры испытания на механические свойства легированной цементуемой стали 10Г2 [2]

Марка
стали		 Режим
термическое
обработки		 Температура
испытания, °C		 σТ кгс/мм 2 σв кгс/мм 2 δ5, % ψ, % aH, кгс*м/см 2
10Г2 Нормализация
при 900 °C		 20 28 47 31 — —
400 23 40 27 — —
450 20 36 30 — —
500 18 30 — — —
600 12 16 36 — —

Влияние температуры отпуска на механические свойства легированной цементуемой стали 10Г2 [2]

Марка стали Режим термической стали обработки Температура отпуска, °C σТ кгс/мм 2 σв кгс/мм 2 δ5, % ψ, % aH, кгс*м/см 2 Твердость
HB (HRC)
10Г2 Закалка
c 820°C в воде		 300 — 113 4 50 — 300
400 96 100 5 52 — 266
500 83 87 9 55 — 230
600 66 71 12 63 — 206
700 44 60 20 61 — 164
Закалка
c 850°C в воде		 300 — 95 7 52 — 295
400 88 92 6 55 — 282
500 84 82 11 60 — 215
600 61 68 11 60 — 215
700 42 60 22 69 — 170
Закалка
c 880°C в воде		 300 113 115 4 53 — 314
400 97 101 6 56 — 252
500 81 87 13 58 — 246
600 67 73 — 63 — 193
700 44 59 22 69 — 170
Закалка
c 820°C в воде		 300 77 88 4 59 — 217
400 57 74 5 61 — 200
500 69 76 10 59 — 186
600 58 66 12 63 — 170
700 41 56 20 68 — 160
Закалка
c 850°C в воде		 300 85 91 5 51 — 292
400 81 83 7 61 — 252
500 67 77 14 59 — 230
600 62 69 19 62 — 183
700 43 55 22 72 — 162
Закалка
c 880°C в воде		 300 93 100 6 54 — 229
400 92 95 8 56 — 229
500 76 82 11 62 — 200
600 61 71 20 68 — 180
700 43 58 22 65 — 167

Влияние термической обработки на предел выносливости легированной цементуемой стали 10Г2 [2]

Марка стали Режим термической обработки σ-1кгс/мм 2 σвкгс/мм 2
10Г2 Нормализация при 880°C 29 60

Механические свойства

ГОСТ Состояние
поставки		 Сечение, мм КП σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % KCU,
Дж/см 2		 Твердость НВ,
не более
не менее
ГОСТ 4543-71 Пруток.
Нормализация при 920 °С		 25 — 245 420 22 50 — —
ГОСТ 3479-70 Поковка.
Нормализация		 До 100 215 215 430 24 53 54 123-167
100-300 430 20 48 49
300-500 430 18 40 44
ГОСТ 8731-74 Труба бесшовная
горячедеформированная
термообработанная		 — — 265 470 21 — — 197
ГОСТ 8733-74 Труба бесшовная
холодно- и
теплодеформированная
термообработанная		 — — 245 420 22 — — 197

Механические свойства при повышенных температурах [2]

tисп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ, %
20 265 460 31
400 225 390 27
500 175 295 —
600 115 160 36

ПРИМЕЧАНИЕ. Нормализация при 900 °С, охл. на воздухе.

Ударная вязкость KCU [3]

Термообработка KCU, Дж/см 2 ,
при температуре, °С
+20 -40 -70
Лист толщиной 10 мм:
в состоянии поставки 86-98 70-88 41-50
отжиг при 900 °С 280 153 117
нормализация при 900 °С 364 276 185
закалка с 900 °С; отпуск при 500°С 321 304 211

ПРИМЕЧАНИЕ. σ 425 1/10000 = 137 МПа; σ 485 1/10000 = 69 МПа; σ 550 1/10000 = 26 МПа.

Читайте также: