Расшифровка маркировок сталей, правила определения

Сталь считается очень распространенным сплавом. Многообразие сфер использования обуславливает огромное количество разных видов с самыми разными требованиями, как по механическим, так и химическим свойствам стали. Разные марки стали предполагают не только многообразие химического состава, но и производственную технологию.

В основе разнообразия сплавов лежит собственно состав металла, потому как легирующие элементы формируют итоговый результат, а производственная технология и обработки лишь акцентирует и выделяет некоторые характеристики. Некоторые детали, входящие в состав, могут ухудшать характеристики, по этому некоторые детали маркировки могут указывать на отсутствие или невысокое содержание аналогичных веществ.

Расшифровка маркировки дает возможность определить содержание важных элементов сплава и, частично, технологию изготовления, а еще оценить технические свойства, а с ними и область предпологаемого использования.

Помимо различий в составе и отделке, разделяют также категории стали по механической прочности. Насчитывается 5 категорий, которые отличаются методикой испытаний на соответствие механической прочности. Проверки проводятся на растяжение и ударную вязкость контрольных образцов.

Виды сталей и характерности их маркировки

Разные сфере использования сталей просят наличие у нее строго конкретных параметров – физических, химических. В одном случае требуется максимально очень большая износоустойчивость, в прочих – очень высокая стойкость против коррозии, в третьих внимание уделяют магнитным особенностям.

Видов стали много. Главная масса выплавляемого металла идет в производство конструкционной стали, в которую входят такие разновидности:

• Строительная. Низколегированная сталь с хорошей свариваемостью. Главное назначение – производство конструкций строительства.
• Пружинная. Имеют большую упругость, усталостную крепость, сопротивление разрушению. Идет на производство пружин, рессор.
• Подшипниковая. Главный критерий – очень большая износоустойчивость, крепость, невысокая текучесть. Применяется для изготовления узлов и составляющих подшипников разного назначения.
• Коррозионностойкая (нержавеющая). Высоколегированная сталь с очень высокой стойкостью к действию агрессивных веществ.
• Жаропрочная. Выделяется способностью долгое время работать в нагруженном состоянии при очень высоких температурах. Область использования – детали двигателей, в том числе газотурбинных.
• Инструментальная. Применяется для изготовления метало- и деревообрабатывающих, измерительных инструментов.
• Быстрорежущая. Для производства инструмента металлообрабатывающего оборудования.
• Цементируемая. Применяется во время изготовления деталей и узлов, работающих при больших динамических нагрузках в условиях поверхностного износа.

При расшифровке обозначений необходимо брать во внимание, что любому из видов отвечает строго конкретная буква в маркировке.

Классификация по химическому составу

Ключевыми легирующими добавками являются металлы. Изменяя количественный состав добавок и их массовую долю, получают широкое разнообразие марок стали. Само по себе чистое железо имеет низкие технические характеристики. Небольшая механическая крепость, сильная склонность коррозии, просят введения в состав сплава дополнительных веществ, которые направлены на улучшение одного из качеств, либо сразу нескольких.

Нередко улучшение одних параметров за собой влечет ухудшение других. Так, высоколегированные нержавеющие стали могут иметь невысокую механическую крепость, а качественные углеродистые одновременно с большей прочностью получают слабые коррозионные свойства.

Как выше уже говорили, одной из классификаций марок стали считается ее состав. Ключевыми элементами всех подряд сталей являются железо и углерод, содержание которого не должно быть больше 2,14 %. Все зависит от количества и пропорций добавок, содержание железа в композиции должно составлять не менее 50 %.

По количеству содержащегося углерода отмечают 3 группы сталей:

• Малоуглеродистые – содержание углерода менее 0,25 %;
• Среднеуглеродистые – 0,25-0,6 % углерода;
• Высокоуглеродистые, с содержанием углерода более 0,6 %.

Увеличение процентного содержания углерода увеличивает твердость металла, но, к тому же, уменьшается его крепость.

С целью улучшения рабочих качеств, в состав сплава вводят некоторое количество элементов химии. Такие стали называют легированными. Для легированных сталей еще есть дробление на 3 группы:

• Низколегированные, с содержанием добавок до 2,5 %;
• Среднелегированные, которые содержат от 2,5 до 10 % легирующих компонентов;
• Высоколегированные. Содержание легирующих примесей может меняться от 10 до 50 %.

Маркировка сталей отображает наличие и в процентном отношении содержание легирующих добавок. При расшифровке каждому элементу отвечает конкретная буква, рядом с которой находится цифра, подходящая его содержанию в процентах. Отсутствие чисел говорит про то, что добавка находится в сплаве в количестве менее 1-1,5%. Наличие углерода в составе не отражается, потому как он входит во все композиции, но его содержание отмечается в начале маркировки.

Маркировка говорит и о назначении сплава. Потому как в этой спецификации также применяются буквенные определения, то регламентируется порядок их расположения – в начале, середине и конце маркировки.

Классификация по назначению

Выше уже были приведена классификация видов сталей по назначению. Маркировка конструкционных сталей в себя включает такие определения:

• Строительная – отмечается буквой С и числами, характеризующими предел текучести.
• Подшипниковая – отмечается буквой Ш. Дальше идет обозначение и содержание легирующих добавок, по большей части, хрома.
• Инструментальная нелегированная – отмечается буквой У и содержанием углерода в десятых долях процента.
• Быстрорежущая – отмечается буквой Р и символами легирующих элементов.
• Нелегированная конструкционная сталь имеет в обозначении символы Сп и число, показывающее содержание углерода в десятых или сотых долях процента.

Классификация стали по назначению

Другие разновидности, также и инструментальные марки из легированных сталей, не имеют специализированных обозначений, помимо химического состава, по этому расшифровку и назначение некоторых видов можно определить исключительно по справочной литературе.

Классификация по структуре

Под структурой стали имеется в виду внутреннее строение металла, какое может значительно меняться в зависимости от условий термические обработки, воздействий механики. Размер и форма зерен зависят от состава и соотношения легирующих добавок, технологии производства.

Основу зерен стали составляет кристаллическая решётка железа, в которую включены атомы примесей – углерода, металлов. Углерод может образовывать твёрдые растворы в кристаллической решётке, а может создавать с железом химические соединения, карбиды.

Добавки металлов есть в виде растворов, и большинство из них оказывают влияние на состояние раствора углерода.

Структура стали меняется при изменениях температуры. Эти изменения называются фазами. Каждая фаза есть в конкретном диапазоне температур, но легирующие добавки могут значительно смещать границы перехода одной фазы в иную.

Насчитывают такие главные фазы состояния металла:

• Аустенит. Атомы углерода находятся в середине кристаллической решётки железа. Эта фаза есть в диапазоне 1400-700 °С. Если есть наличие в составе от 8 до 10% никеля, аустенитная фаза может сохраняться и при температуре 20 градусов.
• Феррит. Твёрдый раствор углерода в железе.
• Мартенсит. Пересыщенный раствор углерода. Эта фаза свойственна закаленной стали.
• Бейнит. Фаза образуется при быстром охлаждении аустенита до температуры 200-500 °С. Отличается смесью феррита и карбида железа.
• Перлитовый песок. Равновесная смесь феррита и карбида. Образуется при медленном охлаждении аустенита до температуры 727 °С.

Фазы сооружения металла определяют его физические свойства, в зависимости от которых устанавливается класс стали – конструкционная, литейная и так дальше.

Классификация по качествам

Легированная и нелегированная сталь в границах каждой марки выделяется качеством, которое зависит от технологии производства и качества начальных материалов.

На качество стали особо оказывают влияние примеси, которые остаются в ней при восстановлении железа из рудных концентратов. По большей части плохо воздействуют на качество стали фосфор и сера. По их содержанию отмечают стали обычного качества и довольно качественную, в конце определения которой находится буква А. Содержание фосфора в стали высокого качества не превышает 0,025 %.

Классификация по методу раскисления

При выплавке стали в ней остается определенное количество кислорода в составе окислов железа. Для уменьшения количества кислорода и восстановления железа из окислов применяется реакция раскисления, при которой в расплавленный металл добавляют соединения, более энергичные по взаимному действию с кислородом, чем железо. Во время реакции высвободившийся кислород также реагирует с углеродом, благодаря чему образуется углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков.

Все зависит от количества раскислителей и длительности процесса можно выделить 3 вида итогового сплава:

• Кипящая сталь. В результате очень маленького применения присадок и времени реакции увеличен выход готовой продукции, которая, при этом выделяется плохим качеством;
• Спокойная сталь. Металл, в котором полностью прошли процессы раскисления. Выделяется хорошим качеством, но дорога в изготовлении в связи с большой ценой реагентов и сниженным выходом продукта;
• Полуспокойная сталь. Переходный вариант с идеальным комбинированием качества и стоимости.

Во время изготовления выбора марок стали из металла различной степени раскисления применяется специализированная маркировка материалов, исходя из этого символами «сп», «кп» и «пс».

Маркировка сталей по российским нормам

Маркировка сталей по российским нормам дает возможность определить состав металла и, частично, принадлежность к конкретному виду.

Если есть наличие углерода в стали более 1 %, его кол-во в маркировке не указывается. Марка стали включает буквенные определения легирующих добавок с указыванием их количества в десятых и сотых долях процента, однако если содержание компонента менее 1,5 %, то в маркировке находится только буквенное обозначение.

Помимо химического состава, маркировка имеет символы, характеризующие назначение стали, степень ее качества.

Маркировка сталей по американской и европейской системам

Маркировка сталей российского производства и на постсоветском пространстве позволяет примерно определить состав, назначение и характеристики, не прибегая к справочной литературе. В американских и европейских стандартах такая расшифровка, в основном, отсутствует. Это связано с очень приличным количеством организаций, занимающихся стандартизацией продукции из металла.

В основном обозначение стали по американским и стандартам Европы не имеет указаний на состав. Виды стали по назначению отличаются буквенным или цифровым кодом, который можно расшифровать с помощью справочной литературы.

Только в европейском стандарте EN10027 есть вариант маркировки сплавов по химическому составу, который имеет близкое сходство с отечественными обозначениями.

Определения легирующих компонентов

Для того чтобы по маркировке стали выяснить качественный и количественный состав, для легирующих компонентов применяют буквенные определения. По большей части, русские буквы соответствуют названиям компонентов, хотя встречаются исключения, потому как есть детали, которые начинаются с похожих букв. Таблица легирующих компонентов выглядит так.

Обозначение легирующих компонентов в сталях

В	Вольфрам	Б	Ниобий
К	Кобальт	Е	Селен
М	Молибден	Р	Бор
Н	Никель	Ф	Ванадий
Т	Титан	Ц	Цирконий
Х	Хром	Ю	Алюминий
Г	Марганец	А	Азот
Д	Медь	С	Кремний

Как видно из таблицы, в ней присутствуют два неметалла – кремний и азот, а углерода нет. Наличие углерода имеется в виду в составе любой стали, по этому в обозначении указывается лишь его содержание

Цветовая маркировка

Цветовая маркировка сталей используется для определения проката. Это комфортно при хранении материалов в складских помещениях, перевозке. Обозначение сталей выполняется метками в виде точек или полос, сделанных несмываемой краской. Цвет обозначений подбирается из таблицы согласно назначениям стали. При этом группа стали и степень ее раскисления не берутся во внимание.

Пример цветовой маркировки стали

Варианты расшифровки маркировки

Для того чтобы расшифровка была понятнее, следует привести некоторые, более яркие варианты маркировки. На основании примеров, обозначение марки стали если сравнивать с уже популярными, является несложной задачей. Вот определенные виды стали с расшифровкой условных обозначений:

• 30ХГСА – расшифровка марки стали говорит про то, что в сплаве содержится 0,3 % углерода, о чем говорит цифра в начале определения. Сталь имеет хром (Х), марганец (Г), кремний (С), однако их содержание менее 1,5 %. Символ «А» в конце определения говорит про то, что сталь очень качественная.
• У8ГА – инструментальная сталь с содержанием углерода 0,8 %. Очень качественная с добавкой марганца.
• Р6М5Ф2К8 – быстрорежущая сталь. Имеет 5 % молибдена, 2 % ванадия, 8 % кобальта. Хром содержится во всех быстрорежущих сталях в количестве около 4 %, по этому в обозначение не входит. Вольфрам также всегда находится, но его содержание может меняться, по этому в этой марке его кол-во составляет 6 %.
• Ст3сп5 – сталь конструкционная нелегированная, полностью раскисленная – спокойная, 5-й категории, другими словами может использоваться для изготовления несущих сварных конструкций.
• ХВГ – сталь ХВГ имеет в составе хром, вольфрам и марганец в количестве около 1 % и дополнительные легирующие детали, однако их содержание меньше 0,5 %.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.