Маркировка стали с расшифровкой таблица

Сталь – сплав металлов, который повсеместно применяется в промышленности при изготовлении механизмов, приборов, машин, оборудования, измерительных и контрольных инструментов и приборов. Сталь обладает таким набором механико-технологических и физико-химических характеристик, которых нет на сегодняшний день ни у одного другого высокопрочного материала. Еще одно преимущество стали – дешевизна и большие объемы производства, которых нет у аналогичных материалов. Технология изготовления обычной углеродистой или любой марки нерж стали непрерывно улучшается, повышая безремонтную и безаварийную эксплуатацию механизмов, оборудования и приборов с максимальными параметрами.

Изделия из нержавеющей стали
Изделия из нержавеющей стали

Классификация стали по маркам

Сталь классифицируют по таким признакам: химические компоненты материала, функциональное назначение, качественное состояние, уровень раскисления, физическая структура стали.

Присутствие химических компонентов, входящих в состав всех марок стали, позволяют разделять их на легированные и углеродистые марки. Исходя из присутствия определенной массовой доли углерода (C) сталь подразделяется на низкоуглеродистые марки (присутствие C ≤ 0,3%), среднеуглеродистые (присутствие C ≈ 0,3-07%) марки, и высокоуглеродистые марки стали (присутствие C ≥ 0,7%).

Легированная сталь имеет в составе посторонние примеси вместе с повышающими прочность добавками. Легирующие добавки — это марганец (Mn), хром (Cr), кремний (Si), никель (Ni), молибден (Mo), ванадий (V), титан (Ti), вольфрам (W) и другие. Кроме того, в качестве легирующих элементов могут использоваться комбинации всех перечисленных химических элементов в разных пропорциях. По объему легирующих добавок сталь классифицируется как низколегированная (≤ 5% добавок), среднелегированная (5-10% легирующих добавок) и высоколегированная (≥ 10%).

Как классифицируется сталь
Как классифицируется сталь

Функциональное и конструктивное назначение стали также позволяет классифицировать все марки по таким группам: конструкционные марки стали, инструментальные, и марки стали специального назначения.

Сталь конструкционная применяется в промышленности шире других марок – она служит для производства самого широкого спектра изделий, механизмов, приборов и оборудования.

  1. Конструкционная сталь подразделяется на рессорно-пружинную, цементируемую, высокопрочную и улучшаемую сталь.
  2. Сталь инструментальная классифицируется по предназначению инструмента, сделанного из этой марки. Это может быть измерительный или режущий инструмент, горячая или холодная штамповка.
  3. Специальная сталь подразделяется на нержавеющую (коррозионностойкую), жароустойчивую и жаропрочную, а также на электротехническую сталь.

Качественные показатели стали позволяют делить ее на сталь обычного качества, качественные марки, высококачественную сталь и стали особого качества. Качество стали — это набор характеристик материала, возникающих при его производстве. Сюда можно включить однородную структуру материала и его состава, однородность механических характеристик, свойства технологии производства стали. Характеристики качества стали имеют прямую зависимость от содержания и разнородности газов – это кислород (O), азот (N₂), водород (H), фосфор (p) и сера (S).

Классификация стали по конструктивному назначению
Классификация стали по конструктивному назначению

Уровень раскисления материала и параметры затвердевания стали при литье позволяют разделять сталь на спокойную, полуспокойную и кипящую. Раскисление — это удаление из расплавленной стали остатков кислорода, разрушающего материал при воздействии горячих деформаций. Марки спокойных сталей раскисляются добавлением марганца (Mn), кремния (Si) и алюминия (Al).

Структура стали отражается в равновесном и нормализованном состоянии. Фома стали по структурному состоянию – ферритовые стали, цементиты, аустениты, ледебуриты, перлиты, мартенситы и т.д.

Как влияет присутствие углерода и легирующих элементов на характеристики стали

Промышленные марки нерж стали – химически сложные соединения, представляющие собой сплавы железа (Fe) и углерода (C). Это – постоянно присутствующие во всех марках стали элементы. Кроме них, в сплавах содержатся легирующие добавки и случайные примеси. Процентное соотношение основных, дополнительных и случайных компонентов определяет свойства марок стали.

Основные прочностные характеристики стали задает содержание углерода. Отжиг меняет структуру стали, которая в основном представляет собой сплав цементита и феррита – присутствие в сплаве повышается при увеличении содержания углерода. Феррит сам по себе – хрупкий и пластичный материла, цементит – это непрочная, но твердая структура. Поэтому при увеличении содержания углерода увеличивается прочность и твердость стали, а также одновременно уменьшается вязкость и пластичность материала.

Диаграмма изменений свойств стали при добавлении углеродаДиаграмма изменений свойств стали при добавлении углерода
Диаграмма изменений свойств стали при добавлении углеродаДиаграмма изменений свойств стали при добавлении углерода

Процентное содержание углерода в материале по-разному изменяет ее технологические параметры: способность к обработке резкой или давлением, способность к сварке. Если повышать содержание углерода, это приведет к плохой способности к обработке резкой из-за повышения прочности и уменьшения свойств теплопроводности. Снятие металлической стружки со стальной высокопрочной заготовки увеличивает выделение тепла, а значит, уменьшает устойчивость и режущего инструмента, и самой заготовки. Сталь низкоуглеродистых марок с низкой структурной вязкостью также плохо поддается механической обработке из-за трудно удаляемой стружки. При содержании в стальных заготовках 0,3-0,4% углерода механическая обработка проходит лучше всего.

Также повышение содержания углерода уменьшает деформационную способность холодной и горячей стали, поэтому для холодноштампованных стальных деталей содержание углерода в материале ограничивается 0,1%.

Изделия из низкоуглеродистой стали хорошо свариваются электро- и газовой сваркой. Чтобы сваривать сталь со средним и высоким содержанием углерода, применяется локальный разогрев с последующим охлаждением, а также другие процессы, способные предотвратить образование раковин и трещин.

Механическая резка стали
Механическая резка стали

Чтобы получить высокопрочные нержавеющие марки стали, пропорции легирующих добавок необходимо строго дозировать. Излишнее легирование даст эффект уменьшения вязкости материала и увеличит способность стали к хрупкому разрушению. Какие легирующие добавки разрешены к использованию:

  1. Хром (Cr) –легирующая металлическая добавка, положительно воздействующая на механические характеристики стали, если его содержание не превышает 2%;
  2. Никель (Ni) – добавляется в сталь в пропорции не более, чем 1-5%. Никель уменьшает уровень хрупкости холодноштампованных изделий, и повышает запас вязкости в температурных пределах эксплуатации;
  3. Марганцем (Mn) часто заменяют никель, так как эта легирующая добавка намного дешевле. Марганец повышает текучесть жидкой стали, но при превышении концентрации может увеличить хрупкость стали при высоких эксплуатационных температурах;
  4. Молибден (Mo) и вольфрам (W) – самые дорогостоящие добавки, поэтому их используют для получения теплостойких быстрорежущих марок сталей.
Легирующие добавки в сталь
Легирующие добавки в сталь

Международные обозначения марок сплавов и сталей

Единой международной классификации сталей и сплавов по маркам не существует до сих пор – для стран СНГ, Японии, США и Европы работают отдельные маркировки и обозначения.

  1. В России и СНГ работает принятая еще в СССР цифро-буквенная система – в ней, согласно ГОСТ 1414-75, ГОСТ 20072-74,ГОСТ 380-94 и других стандартов, буквенными символами обозначены наименования элементов и методов плавки сталей, а цифровыми символами обозначено пропорциональное присутствие элементов в материале. Буквы указывают способ раскисления: «КП — кипящая сталь, ПС — полуспокойная сталь, СП — спокойная сталь». Разные группы стали (конструкционная, строительная, инструментальная, нержавейка, и т.д.) обозначаются со своими особенностями, но есть и общие признаки. Это обозначения легирующих добавок: Н — никель, Х — хром, К — кобальт, М — молибден, В — вольфрам, Т — титан, Д — медь, Г — марганец, С — кремний.
  2. Европейская система описана в стандарте EN 100 27. В первой части документа регламентирован порядок названий марок стали, во второй части определены номера марок по порядку.
  3. Японская система обозначений включает в себя несколько буквенных и цифровых символов. Буквы обозначают группу стали, цифры —номер в группе и характеристики.
  4. США используют сразу несколько систем обозначения марок сплавов и сталей, так как в Америке существует много организаций, занимающихся стандартизацией различных групп материалов – это такие, как АMS, ASME, ASTM, AWS, SAE, ACJ, ANSI, AJS.

Существующий разброс в стандартизации одних и тех же свойств и характеристик стали часто приводит к ошибкам при оформлении заказов и к снижению качества стальных изделий.

Таблица марок стали
Таблица марок стали

Обыкновенная конструкционная нелегированная сталь, согласно ГОСТ 380-94, обозначается буквенными символами «СТ» и цифрой, которая указывает процент присутствия углерода в сплаве или стали. Конструкционная нелегированная сталь высокого качества, согласно ГОСТ 1050-88, обозначается буквенными символами и двумя цифрами, которые означают процентное содержание углерода в сплаве или стали.

Качественная сталь для резервуаров высокого давления (ГОСТ 5520-79), обозначается как нелегированная конструкционная сталь, при этом в маркировку добавляется буква «К».

Легированная конструкционная сталь (ГОСТ 4543-71) обозначается буквенно-цифровыми символами. Цифры после букв означают приблизительное содержание основного элемента, причем при процентном соотношении легирующей добавки ≤ 1,5% цифра после буквы не пишется. Вспомогательные параметры качества и содержание вредных примесей маркируются буквами «А» или «Ш». Распространенные марки сталей с расшифровкой таблица которых приведена ниже, используются во всех областях промышленного и кустарного производства стальных изделий:

Таблица процентного соотношения основных элементов, легирующих компонентов и вредных добавок
Таблица процентного соотношения основных элементов, легирующих компонентов и вредных добавок
  1. Для литейной стали в конце маркировки добавляется символ «Л»;
  2. Строительная сталь маркируется символом «С» и числами, обозначающими минимальную текучесть жидкого материала. Обозначения, которые используются как дополнительные: «Т» — сталь термопрочная прокатная, «К» — сталь с увеличенной коррозионной стойкостью, «Д» — материал с увеличенным процентным содержанием меди.
  3. При маркировке подшипниковой стали в конце маркировки добавляется символ «Ш»;
  4. Сталь нелегированная инструментальная может быть качественной (например, обозначение «У12», где цифра указывает на процентное содержание углерода), и высококачественной, например, «У10А», где качество обозначается кириллическими символами «А» или «Г», что указывает на повышенное присутствие марганца;
  5. Инструментальные марки стали маркируются так же, как и марки легированной конструкционной стали;
  6. Быстрорежущие стали маркируются символом «Р» и цифрой, означающей присутствие вольфрама. После буквенно-цифровой маркировки снова идут буквенные символы и цифры, которые обозначают химические элементы в массовом эквиваленте. В маркировках не указывается хром (Cr), так как его процентное содержание стабильно и постоянно – это ≈4% по отношению к содержанию в стали ванадия (V). Если ванадия ≥ 2,5%, то такое соотношение обозначается символом «Ф» и следующими за ним цифрами;
  7. Нержавеющая сталь маркируется буквенно-цифровыми символами так же, как и конструкционная легированная сталь.
Маркировка стали с расшифровкой таблица обновлено: Май 11, 2017 автором: kranch0

Читайте по теме