Марки стали таблица с разъяснениями

Сталь – это сплав из нескольких металлов, добавляемых в разных пропорциях. Сталь применяют в промышленном производстве, при изготовлении всевозможного оборудования и механизмов, электро-, механических и других приборов, автоматических устройств и машин, КИПиА, и т.д. Сталь получают с целью добиться требуемого набора механических, технологических, физических и химических свойств металла, которые не проявляются у других металлов и высокопрочных материалов. Кроме того, сталь — материал дешевый, его можно производить в больших объемах, изменяя параметры по ходу плавки. Все существующие марки сталей с расшифровкой таблица которых представлена ниже, выплавляются по технологии плавки углеродистой или любой другой стали, что улучшает длительность безаварийной и безремонтной эксплуатации оборудования в предельных условиях.

Расшифровка марок сталей
Расшифровка марок сталей

 

Классификация сталей

Все марки сталей можно сгруппировать по отдельным параметрам и свойствам:

  1. По химическому составу;
  2. По предназначению;
  3. По качеству изготовления (плавки);
  4. По степени раскисления;
  5. По структуре.

По первому пункту стали подразделяются на углеродистые марки и легированные материалы. Отталкиваясь от конкретной весовой доли присутствия углерода (C) в стали она может быть низкоуглеродистой (с массовой долей C ≤ 0,3%), среднеуглеродистой (с массовой долей C = 0,3-07%), и высокоуглеродистой (с массовой долей C ≥ 0,7%).

Легированные марки стали для ножей и других изделий включают в свой состав примеси и легирующие добавки (марганец (Mn), хром (Cr), кремний (Si), никель (Ni), молибден (Mo), ванадий (V), титан (Ti), вольфрам (W)) для придания изделиям большей прочности. Также для усиления параметров прочности в сталь добавляют все эти химические элементы в разных соотношениях и комбинациях. По массовой доле легирующих примесей сталь может быть низколегированной (≤ 5% легирующих примесей), среднелегированной (5-10% примесей) и высоколегированной (≥ 10% легирующих примесей).

Как классифицируют сталь по разным параметрам
Как классифицируют сталь по разным параметрам

 

По применению и назначению все марки стали классифицируются следующим образом:

  1. Конструкционная сталь применяется для производства практически любых изделий, приборов и оборудования. Она может быть рессорно-пружинной, цементируемой, высокопрочной и улучшаемой;
  1. Инструментальная сталь по маркам распределяется согласно функционального и конструкционного назначению изделий: измерительный инструмент, режущие изделия, горячештампованные холодноштампованные изделия;
  2. Сталь специального назначения – все марки нерж стали (устойчивой к коррозии), жароустойчивая, жаропрочная и электротехническая сталь.

По качественным признакам сталь бывает обычная, качественная, высококачественная, и особого качества. Качество определяется, как группа параметров стали, проявляющих себя при ее плавке и штамповке. Это и однородность структуры, и состав сплавов, и однородность механических свойств, и технология изготовления. Качественные характеристики стали прямо пропорционально зависят от присутствия в ней газов и их состава: наличия кислорода (O), азота (N₂), водорода (H), фосфора (P) и серы (S).

Группы сталей
Группы сталей

 

Классификация стали по конструктивному назначению

Степень раскисления стали и характеристики ее затвердевания при плавке используются для классификации сплавов на спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Термин раскисление означает выведение горячего сплава по возможности всех молекул кислорода, так как он разрушает сталь при приложении к изделию высокотемпературных деформаций. Марки спокойной стали очищаются от кислорода марганцем (Mn), кремнием (Si) и алюминием (Al) –эти примеси добавляют в сплав при плавке и отливке.

Равновесное и нормализованное состояние стальных сплавов отражает их структурное состояние: оно может классифицировать сталь как ферритную, аустенитную, мартенситную, цементитную, ледебуритную, перлитную, и т.д.

Промышленные марки стали расшифровываются как соединения сплавов железа (Fe) и углерода (C), которые всегда и обязательно присутствуют в любой стали. Кроме железа и углерода, в стальном сплаве могут присутствовать легирующие примеси и случайные добавки. Процентное или массовое присутствие основных, вспомогательных легирующих и случайных добавок придает всем маркам стали конкретные свойства и характеристики.

Основные свойства прочности стали зависят от процентного содержания в сплаве углерода. Высокотемпературный нагрев стали меняет ее основную структуру (сплав цементита и феррита) — их процент в сплаве увеличивается при повышении массовой доли углерода. Феррит материал–пластичный и хрупкий, цементит –твердое вещество. При их смешивании в сплаве стали и увеличении доли углерода повышается твердость и прочность стали, становится меньше ее пластичность и вязкость.

Диаграммы железо-углерод и железо-цементит
Диаграммы железо-углерод и железо-цементит

Присутствие углерода в стальном сплаве в процентном соотношении меняет его технологические и физические характеристики в зависимости от массы примеси: меняется легкость обработки методом резки или под давлением, меняется приспособленность к сварным работам. При увеличении процентной доли углерода способность к резке уменьшается из-за увеличения характеристик прочности и уменьшения теплопроводности материала.

При обработке на токарном станке (снятии стружки) заметно выше становится тепловыделение, и это означает, что уменьшается прочность стальной заготовки и резца. Низкоуглеродистая сталь с уменьшенной вязкостью трудно обрабатывается механическими способами из-за сложностей с удалением металлической стружки. Оптимально будет проходить механическая обработка стальных болванок при содержании углерода 0,3-0,4%. Кроме того, при увеличении процентного содержания углерода уменьшается способность холодной и горячей стали к деформации, и из-за этих свойств в стальных заготовках холодной штамповки процентное присутствие углерода не должно быть выше 0,1%.

Низкоуглеродистый прокат хорошо поддается электро- и газосварке. Для сварки среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали используют технологии локального (местного) прогрева участка сварки с охлаждением после сварочных работ, и другие приемы, предотвращающие появление каверн, раковин и микротрещин.

Классификация стали
Классификация стали

 

Чтобы получить нержавеющие стали высокой прочности, соотношение легирующих примесей должно строго соблюдаться. Чрезмерное легирование (повышенное содержание углерода) уменьшает вязкость стального сплава и увеличивает свойства хрупкости. Добавлять в сплав разрешено следующие легирующие элементы:

  1. Хром (Cr) – металл, увеличивающий прочностные свойства стали. Содержание хрома не должно превышать 2%;
  2. Содержание никеля (Ni) в сплаве не должно быть более 1-5%. Никель минимизирует свойства хрупкости стальных изделий холодной штамповки, увеличивает свойства прочности и вязкости в пределах эксплуатации при допустимых температурах;
  3. Марганцец (Mn) дешевле никеля, поэтому его часто заменяют в сплавах. Марганец также увеличивает свойства текучести жидкого сплава, но при увеличении предельной пропорции хрупкость стального сплава при повышенных предельных температурах также увеличивается;
  4. Молибден (Mo) и вольфрам (W) добавляют в сплавы, чтобы получить жаростойкие быстрорежущиеся марки стал. Молибден и вольфрам стоят намного дороже предыдущих легирующих веществ, поэтому их используют только для особых случаев.
Химический элемент Обозначение Химический элемент Обозначение
Ниобий Nb Б Бор В P
Вольфрам W В Кремний Si С
Марганец Mn Г Титан Ti T
Медь Сu Д Ванадий V Ф
Кобальт Со К Хром Cr X
Молибден Мо М Цирконий Zr Ц
Никель Ni Н Алюминий Аl Ю
Легирующие элементы для добавок в стали
Легирующие элементы для добавок в стали

Международная маркировка сплавов и сталей

В странах СНГ, в Японии, Америке и Европе до сих пор существуют разные, отдельные друг от друга маркировки и классификация сплавов и стали.

  1. В РФ и странах СНГ сплавы и стали маркируются еще согласно цифро-буквенных стандартов СССР (ГОСТ 1414-75, ГОСТ 20072-74, ГОСТ 380-94), т.д. Буквами обозначаются названия химических элементов и технологии плавления, цифрами — пропорциональное соотношение элементов в сплаве. Кроме того, буквенные символы обозначают технологию раскисления стали: КП – сталь кипящая, ПС — сталь полуспокойная, СП — сталь спокойная. Различные составы стальных сплавов (сталь конструкционного состава, строительная сталь, инструментальная сталь, нержавеющая сталь, и т.д.) обозначаются по-другому, но с некоторыми общими признаками для указания легирующих примесей: H — никель, X — хром, K — кобальт, M — молибден, B — вольфрам, T — титан, Д — медь, Г — марганец, C – кремний;
  2. Система маркировки сплавов и сталей, принятая в Европе, регламентирована европейским стандартом EN 100 27. Здесь указываются наименования марок сталей и сплавов, а также порядковые номера марок стали;
  3. Система обозначений марок сплавов и сталей в Японии состоит из группы букв и цифр. Буквенными символами обозначается группа стали, цифрами и числами – порядковый номер в соответствующей группе стали и ее параметры;
  4. В США параллельно существуют несколько систем маркировки сплавов и стали, так как компании, которые проводят стандартизацию групп материалов (АMS, ASME, ASTM, AWS, SAE, ACJ, ANSI, AJS) не систематизированы и не объединены в одну ассоциацию;

Поэтому расхождения в параметрах стандартизации в разных государствах одинаковых параметров и свойств стали зачастую вызывают ошибочное присвоение характеристик при проведении классификации, снижение качества стальных изделий, и приводит к неправильному оформлению документации.

Классификация легирующих сталей
Классификация легирующих сталей

  1. Обыкновенная нелегированная сталь конструкционного типа, регламентированная в ГОСТ 380-94, имеет буквенное обозначение «СТ» и цифровое обозначение, которое расшифровывается, как процентное соотношение добавок углерода в сплав или сталь;
  2. Нелегированная высококачественная сталь конструкционного типа, регламентированная в ГОСТ 1050-88, имеет буквенное и числовое обозначение, которые расшифровывается, как процентное соотношение присутствия углерода в сплавах или сталях;
  3. Качественная сталь для емкостей, выдерживающих высокое давление, согласно ГОСТ 5520-79, имеет буквенное обозначение «К», и регламентируется, как нелегированная конструкционная сталь;
  4. Конструкционная легированная сталь, регламентированная в ГОСТ 4543-71, имеет буквенное и числовое обозначение. Цифры после буквенных символов указывают на округленное содержание основного химического элемента-добавки, при этом в процентном содержании легирующей присадки при ≤ 1,5% число после буквенного символа не указывается. Дополнительные характеристики качества и присутствие вредных добавок обозначается буквенными символами «А» и «Ш».

 

Таблица соответствия марок сталей и сплавов
Таблица соответствия марок сталей и сплавов

 

Распространенная маркировка стали с расшифровкой таблица с данными которых приведена ниже, применяется во всех сферах промышленного и индивидуального производства изделий из стали и сплавов:

Аустенитные
Марка стали Углерод % Кремний % Марганец % Фосфор % Сера % Никель % Хром % Медь % Ниобий % Титан % Азот %
AISI 304 ≤ 0,08 ≤ 1,00 ≤ 2,00 ≤ 0,045 ≤ 0,030 8,00-10,50 18,00-20,00
AISI 321 ≤ 0,08 ≤ 1,00 ≤ 2,00 ≤ 0,045 ≤ 0,030 9,00-12,00 17,00-19,00 ≤ 0,7
AISI 201 <0,12 ≤ 0,75 8,50-10,50 ≤ 0,060 ≤ 0,030 1,00-1,50 14,00-16,50 ≤ 2,00 ≤ 0,020
AISI 202 ≤ 0,08 ≤ 0,75 7,00-8,00 ≤ 0,060 ≤ 0,010 4,00-5,00 15,00-17,50 ≤ 1,50 ≤ 0,010
NTKD 11 ≤ 0,10 ≤ 1,00 5,50-7,50 ≤ 0,045 ≤ 0,015 3,50-5,50 17,00-18,00 1,50-3,50
Ферритные
AISI 430 ≤ 0,12 ≤ 0,75 ≤ 1,00 ≤ 0,040 ≤ 0,030 16,00-18,00
SUS 430J1L ≤ 0,025 ≤ 1,00 ≤ 1,00 ≤ 0,040 ≤ 0,030 16,00-20,00 0,30-0,80 1,0 ≤ 0,025
JYH21CT

(21Cr-Ti)

≤ 0,015 ≤ 1,00 ≤ 1,00 ≤ 0,040 ≤ 0,030 20,00-23,00 ≤ 0,43 ≤ 0,3 ≤ 0,015
NSSC180 ≤ 0,02 ≤ 1,00 ≤ 1,00 ≤ 0,040 ≤ 0,006 ≤ 0,60 19,00-21,00 0,30-0,60 0,30-0,80 ≤ 0,025
Мартенситные
SUS 420 Л 0,16-0,25 ≤ 1,00 ≤ 1,50 ≤ 0,040 ≤ 0,010 12,00-14,00
SUS 420 J2 0,36-0,42 ≤ 1,00 ≤ 1,00 ≤ 0,040 ≤ 0,010 12,50-14,50
Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали
Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали

 

Таблица соотношения основных химических элементов, легирующих примесей и вредных компонентов в процентах:

  1. Для литейной стали после обозначения маркировки указывается буква «Л»;
  2. Для строительной стали указывается буква «С» и цифры, которые указывают на предельно низкую текучесть жидкой расплавленной стали. Маркировка, которая применяется в качестве вспомогательной, выглядит следующим образом: буква «T» обозначает термически стойкую прокатную сталь, буква «K» обозначает сталь с повышенной коррозионной устойчивостью, буквой «Д» обозначают стали и сплавы с большим содержанием меди;
  3. Для стали, из которой изготавливаются подшипники, в конце маркировки указывается буква «Ш»;
  4. Нелегированная инструментальная сталь подразделяется на качественную (обозначаться может, как «У12», где число 12 — это содержание углерода в процентах), и высококачественную сталь (обозначаться может, как «У10А», где символы «А» или «Г» — это качество, обусловленное высокими добавками марганца;
  5. Инструментальная сталь обозначается таким же образом, что и любые марки конструкционных легированных сталей;
  6. Быстрорежущая сталь имеет марку с буквой «Р» и числами, указывающими на процентное содержание вольфрама (W). После такого буквенно-числового обозначения опять указываются буквы и число, обозначающие наличие в сплаве химических элементов в массовых объемах. При маркировке стали не обозначается присутствие хрома (Cr), так как он должен всегда добавляться во все стали в одинаковом процентном соотношении — 4% от объема элемента ванадия (V). Если ванадий имеет процентное соотношение ≥ 2,5%, то добавки обозначаются буквой «Ф» и числами;
  7. Нержавейка обозначается буквами и числами по примеру маркировки легированной конструкционной стали.
Марки стали таблица с разъяснениями обновлено: Ноябрь 8, 2018 автором: kranch0

Оцените материал

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (4 оценок, среднее: 3,75 из 5)
Загрузка...
Читайте по теме