Маркировка металла по буквам

Расшифровка маркировок без справочника

Стандарты обозначения для различных сталей приняты на государственном уровне во времена СССР и действуют во многих странах постсоветского пространства до сих пор, они учитывают принятые в основном тогда же ГОСТы и сорта металла, индексы обозначения сплавов. Всего используется около полутора тысяч марок сталей с присвоенными им значениями. Марки металла обычно имеют определённый набор символов (иногда только цифр), которые помечают содержание в нём углерода, легирующих добавок и способ дополнительной обработки, такой как закаливание.

Для легированной стали установлена маркировка кириллицей основных элементов в её составе. Как можно заметить, они не всегда совпадают с русскоязычным названием элемента и это необходимо учесть, чтобы не допускать ошибок.

Индексы следующих элементов совпадают с первой буквой названия: азот, никель, хром, титан, кобальт, вольфрам, цирконий.

• С — кремний
• Д — Cu
• Б — Nb
• Г — Mn
• Е — Se
• Ф — V
• Ц — Zr
• Р -B
• Ю — Al

Буква «Ч» означает присутствие в рецептуре сплава редкоземельных металлов, придающих ему особые свойства. На практике марку с таким индексом можно встретить крайне редко.

Важно. Нужно учесть также совпадения в знаках типов стали и других параметров. Например, буква «А» одновременно обозначает: качество, автоматную сталь или присутствие азота. Но для них предусмотрено своё место в маркировке: для качества — последняя буква, в начале — автоматная сталь, после обозначения содержания углерода — присутствие азота.

В сложных случаях и для уточнения деталей обращаются к профессиональному справочнику «Марочник сталей и сплавов». Четвёртое издание с наиболее полным списком марок вышло в 2014 г.

Расшифровка химических элементов, буквенные обозначения марки стали

ЭЛЕМЕНТЭЛЕМЕНТ В ТАБЛИЦЕ МЕНДЕЛЕЕВАБУКВА В МАРКЕ СТАЛИ
БериллийBeЛ
МарганецМпГ
КремнийSiС
ХромСгX
НикельNiН
МолибденМоМ
ВольфрамWВ
СеленSeЕ
АлюминийAlЮ
ТитанТiТ
НиобийNbБ
ВанадийVФ
КобальтСоК
МедьСuА
БорВР
ЦирконийZrЦ

Металл – это многокомпонентный материал легированной или нелегированной стали с примесями, имеющий различные виды, обозначения, характеристики, маркировки, заданный качеством гост. В зависимости от содержащихся в своем составе атомов они делятся по группам. Это отражается на обозначении стали, их виды определяются следующим образом:

• названия химических составляющих стали. Оно включает указание полезные соединения, углерод, присутствуют или отсутствуют примеси влияющие на физические свойства и износостойкость;
• обозначение, их точное количество в десятых долях или сотых долях процента.

Зная технические, химические характеристики каждого отдельного элемента, а также его взаимодействия с составом, прогнозируя итоговое качество. А марка или маркировка – это обозначение технических, температурных, электротехнических, литейных, электрических характеристик и свойств конкретного легированного образца стали.

Все это помогает разобраться со списками, названиями маркировок, быстро ориентироваться среди сплавов, найти чистый металл в соответствии с технологией и обозначенных целей. Определить будет он хрупким, сколько углерода, включает в себя три или более компонента.

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.

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

Маркировка стали

Маркировка сталей осуществляется с учетом существующих подходов к их классификации.

По маркировке стали можно определить ее химический состав, метод производства и назначение.

В странах СНГ маркировка состоит из комбинации цифр и букв.

• химический состав;
• назначение;

а цифры, содержание того или иного химического элемента.

В США, Западной Европе, Китае и Японии приняты свои способы классификации и маркировки сталей.

Как расшифровать маркировку стали?

На первом месте располагаются одна или две цифры, показывающие процент содержания углерода.

Если его больше одного процента, используют две цифры, если меньше — то одну, и значение показывается в десятых долях.

Таблица. Обозначение химических элементов при маркировке стали

ОбозначениеХим. элементНаименованиеХ Cr Хром С Si Кремний Т Ti Титан Д Cu Медь В Wo Вольфрам Г Mn Марганец Ф W Ванадий Р B Бор А N Азот Н Ni Никель К Co Кобальт М Mo Молибден Б Nb Ниобий Е Se Селен Ц Zn Цирконий Ю Al Алюминий

Буквенные обозначения марок сталей по их назначениюи качеству

Существуют обозначения для разных типов сталей в зависимости от их состава и назначения.

ОбозначениеТип или назначение сталиПримерыСтОбыкновенная нелегированная сталь Ст 3 — углерода 0,3% (в десятых доля процента), Ст3кп (кипящая сталь), ст3сп (спокойная сталь), ст3пс (полуспокойная сталь), ст3св (свариваевамя сталь). Отутствие букв — означает спокойная сталь АСталь с гарантируемыми механическими свойствами (поставляемая сталь не подвергается термической обработке) Ст 0 — Ст 6 БСталь гарантированного состава (подвергаются термической обработке у потребителя) БСт3 ВСталь с гарантированными составом и механическими свойствами (для сварных конструкций) ВСт3сп ПпПониженная прокаливаемость Ст58пп. Применяют для изготовления деталей тонких сечений, требующих высокой поверхностной твердости и подвергаемых термической обработке с нагревом ТВЧ   Качественная нелегированная сталь Ст20 — углерода 0,2% (в сотых долях процента), аналогично ст 10, ст 45, ст 65 ККачественная углеродистая сталь. Если буква К стоит в конце марки стали 20К, 15К. Используется для производства днищ, котлов, сосудов высокого давления ЛЛитейная конструкционная сталь. Если буква Л стоит в конце маркировки 110Г13Л — содержит 1,1 % С, около 13 % Mn, литейная. Метод производства стали — литьё   Конструкционная низколегированная сталь Ст09Г2С углерода 0,09% (в сотых долях процента), содержание Марганца (Mn) 2%, содержание Кремния (Si) не более 1—1,5%, поэтому цифра не указана ССтроительная сталь. Если буква С стоит в начале маркировки После неё указывается минимальный предел текучести стали. Также применяются дополнительные обозначения: К — повышенная коррозионная стойкость (С390К, С375К); Т — термоупрочнённый прокат (С345Т, С390Т); Д — повышенное содержание меди (С345Д, С375Д) ЕСталь с особыми магнитными свойствами. Если буква Е стоит в начале маркировки ЕХ9К5, из которой изготавливают мощные постоянные магниты УУглеродистая инструментальная сталь У8ГА углерода 0,08%, буква Г — означает повышенное содержание марганца, А — высококачественная сталь АВысококачественная сталь. Если буква А стоит в конце маркировки 40А, означает, что сталь содержит около 0,40 % углерода и относится к сталям высокого качества ЭЭлектротехническая сталь ЭТС. Её называют технически чистым железом. Тонколистовая сталь, используемая при изготовлении шихтованных магнитопроводов электротехнического оборудования — электромагнитов, трансформаторов, генераторов, электродвигателей. 10880, 21880 и т. Первая цифра показывает вид обработки: 1 — кованный или горячекатаный; 2 — калиброванный. Вторая цифра — наличие/отсутствие нормируемого коэффициента старения: 0 — без коэффициента; 1 — с коэффициентом. Третья цифра — это группа по основной нормируемой характеристике. Две последние связаны со значениями основной нормируемой характеристики ААвтоматная сталь. Если буква А стоит в начале марки стали АС20ХГНМ, А12, А20. Сталь с пониженной пластичностью Используется для производства неответственных деталей, шпилек, больтов, гаек массового производства АСАвтоматная легированная свинцом АС35Г2 содержит 0,35 % С, 2 % марганца и свинец менее 1% РБыстрорежущая инструментальная сталь. Если буква Р стоит в начале марки стали Р6М5 — вольфрама 6%, молибдена 5% ШПодшипниковая сталь ШХ9 — хрома 0,9%, высокое содержание углерода около 1%. Шарикоподшипниковые стали имеют высокую прочность, износоустойчивость, выносливость Буквенные обозначения применяются также для указания способа раскисления стали КПКипящая сталь   ПСПолуспокойная сталь   СПСпокойная сталь

• Таблица соответствия марок нержавеющих сталей по ГОСТ, EN, UNS, SIS, BS, AISI, химический состав, механические свойства
• Марки сталей по ГОСТ, AISI, ASTM, ASME, En, DIN, WNr

• Связанные товары
• Популярные товары
• Акции

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:

• сп — спокойная сталь;
• пс — полуспокойная сталь;
• кп — кипящая сталь.

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.

ГОСТы на производство стали

НАИМЕНОВАНИЕ СТАЛИПРОИЗВОДСТВО ПО ГОСТ
Углеродистая сталь обыкновенного качества380-88 заменен на 380-2005
Сталь конструкционная1414-75
Углеродистая качественная сталь1050-88, 1050-2003
Инструментальная углеродистая сталь1435-90 заменен на 1435-99
Легированная сталь4543-71
Сталь низкоуглеродистая качественная9045-80 заменен на 9045-93
Сталь конструкционная низколегированная19281-89 заменен на19281-2014
Прокат калиброванный1051-73
Подшипниковая сталь801-78
Сталь горячекатаная для армирования железобетонных5781-82
Прокат из легированной конструкционной стали4543-71 заменен на 4543-2016
Прутки и полосы из инструментальной легированной стали5950-73 заменен на 5950-2000
Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки. 5632-72 заменен на 5632-2014
Прокат тонколистовой из конструкционной легированной высококачественной стали11268-76

Международные обозначения марок сталиРоссия, СНГХарактерный химический состав, %Предел прочностиПредел текучестиОтносительное удлинение, 50 мм
  ЕNАISIГОСТССгNiMоNДругиеМпаМпа%
КоррозионностойкиеФерритные1. 4000410S08X130. 0412,3— 49026018
1. 4003S41003 0. 02110. 4   47528030
1. 401643012X170. 0416,5—-52035030
1. 4509441 0. 01517. 8   Ti+Nb= 0. 6546029535
1. 451043909X17Т0. 0217. 5—0. 015-46030534
1. 4512409 0. 0111. 3  0. 01-42025040
Мартенситные1. 4021S4201020X130. 2013—-55032028
1. 402842030X130. 3012. 5—-62037026
1. 4034420J240X130. 4613. 8    65038022
1. 4116P498 0. 5014 0. 7 V 0. 1-0. 2   
1. 4419-50X17M0. 3814  0,8-69041022
Дуплексные1. 4162S32101 0. 0321. 22 70053030
1. 4362S32304-0. 02234. 10Cu73055030
1. 4460S32900-0. 0225,25. 09-70047020
1. 4062S32202 0. 0222. 21Cu71053030
1. 4462S31803-0. 02225. 17-84062029
1. 4410S32750-0. 0225740. 27-90060030
Аустенитные1. 431030107Х16Н60. 10177-0. 03-91032046
1. 4372201-0. 05174. 5-0. 156,5Mn70050045
1. 4307304L03Х18Н100. 0218,18. 3-0. 06-69032051
1. 430130408Х18Н100. 0418,18. 3-0. 05-72032057
1. 454132108Х18Н10Т0. 0417,39. 1-0. 01-67026042
Коррозионностойкие специального назначения1. 4306304L03Х18Н110. 0218,210,1-0. 04-59026055
1. 4303305-0. 0217,711,2-0. 02-56026050
1. 4401316-0. 0217,311,12. 04-65034051
1. 4404316L-0. 0317,110,72. 03-65034051
1. 4571316П08Х17Н13М2Т0. 0416,810,92. 01-60030050
1. 4432316L03X17H14M30. 0216,911,72. 05-61031050
1. 4436316-0. 0316,910,92. 05-61031050
1. 4435316L03X17H14M30. 0217,312,62. 06-60029051
1. 4539N08904-0. 0120254. 061. 5Cu70037054
1. 4547S31254-0. 0120186. 20Cu74042059
1. 4652S32654-0. 0124227. 503. 5 Mn,Cu86051060
Жаростойкие, жаропрочныеАустенитные1. 4948304H08X18H100. 0518,18. 3-0. 06-67032052
1. 4878321H12X18H10T0. 0817,39. 1-0. 01-62029049
1. 4833309S20X23H130. 0622,315,6-0. 08-59031047
1. 482830908X20H14C20. 042012-0. 041. 6Si,1. 35Mn64031052
1. 4845310S10X23H180. 052520-0. 04-60038042

P = Горячекатальный лист (толстый) R = Пруток

H = Горячекатаная полоса/лист (тонкий) T = Трубы

C = Холоднокатаная полоса/лист (тонкий) F = Фитинги

B = Сортовой прокат D = Профиль из высокопрочной нержавеющей стали

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.

Чугуны со специальными свойствами

В зависимости от назначения различают износостойкие, антифрикционные, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.

Износостойкие (антифрикционные ) чугуны.

Обозначают сочетанием букв АЧС, АЧК, АЧВ. Буквы С, К, В обозначают вид чугуна: серый, ковкий, высокопрочный. Цифра обозначает номер чугуна.

Для легирования антифрикционных чугунов применяют хром, никель, медь, титан.

Жаростойкие и жаропрочные чугуны.

Обозначают набором заглавных букв русского алфавита и следующими за ними букв. Буква «Ч» – чугун. Буква «Ш», стоящая в конце марки означает шаровидную форму графита. Остальные буквы означают легирующие элементы, а числа, следующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.

Жаростойкие чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при 0 температуре 900-1100 С.

Коррозионностойкие чугуны.

Коррозионностойкие чугуны, обладают высокой стойкостью в газовой, воздушной и щелочных средах. Их применяют для изготовления деталей узлов трения, работающих при повышенных температурах.

Примеры обозначения и расшифровки:

СЧ15   –   серый   чугун, временное сопротивление при  растяжении 150Мпа.

КЧ45-7  –   ковкий  чугун,  временное  сопротивление  при растяжении 450Мпа, относительное удлинение 7%.

ВЧ70      –   высокопрочный чугун, временное сопротивление при растяжении 700 МПА

АЧВ – 2 – антифрикционный высокопрочный чугун, номер 2.

ЧН20Д2ХШ –  жаропрочный  высоколегированный чугун, содержащий никеля 20%, 2% меди, 1% хрома, остальное –  железо, углерод, форма графита – шаровидная

ЧС17  –   коррозионностойкий  кремниевый  чугун,  содержащий  17% кремния, остальное –железо, углерод.

Сталь –  сплав железа с углеродом, содержащий углерода не более 2,14%, а также ряд других элементов.

Для правильного прочтения марки необходимо учитывать ее место в

классификации стали по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления.

– По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные.

– Стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали специального назначения с особыми свойствами.

– Стали по качеству классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо                             высококачественные.

– Классификация по степени раскисления. Стали по степени раскисления классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Таблица 1. – Классификация сталей

Стали по химическому составу
УглеродистыеЛегированные
низкоуглеродистые (до 0,25% С),
среднеуглеродистые (0,25-0,6% Свысокоуглеродистые (более  0,6% С)низколегированную (с суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5%),
среднелегированную (от 2,5до 10%)и высоколегированную (свыше 10%). По назначению
инструментальныеконструкционные
По качеству (содержанию вредных примесей)
Обыкновенного качества содержат до 0,06% S и
0,07% РКачественные до 0,035% S и 0,035% РВысококачествен-
ные  не более 0,025% S и 0,025% РОсобо высококачествен-
ные  не  более  0,015%  S и 0,025% Р

Конструкционные стали – стали, предназначенные для изготовления различных деталей, узлов механизмов и конструкций.

Инструментальные стали – стали, применяемые для обработки материалов резанием или давлением, а также для изготовления измерительного инструмента.

Специальные стали — это высоколегированные (свыше 10%) стали, обладающие особыми свойствами – коррозионной стойкостью, жаро – стойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др

К углеродистым  сталям относят стали, не содержащие специально введенные легирующие элементы.

Конструкционные углеродистые стали.

Стали  углеродистые  обыкновенного  качества  (сталь  с  достаточно высоким содержанием вредных примесей S  и P) обозначают согласно ГОСТ 380-94.

Эти наиболее  широко  распространенные  стали  поставляют  в  виде проката  в  нормализованном  состоянии  и  применяют  в  машиностроении, строительстве и в других отраслях.

Углеродистые  стали  обыкновенного  качества  обозначают  буквами:

Ст  и  цифрами  от  0  до  6. Цифры — это  условный  номер  марки. Чем  больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность.

Перед символом Ст указывают группу гарантированных свойств: А, Б,В. Если указание о группе отсутствует, значит предполагается группа  А.

Например, СТ3; БСт4; ВСт2.

Сталь  обыкновенного  качества  выпускается  также  с  повышенным содержание  марганца  (0,8-1,1%  Mn)/  В  этом  случае  после  номера марки добавляется буква Г. Например, БСТ3Гпс.

После номера  марки стали указывают степень  раскисления:  кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная сталь.

Например, ВСт3пс.

Таблица 2. – Структура обозначения углеродистых сталей.

Группа
сталиОбозначениеНомер
сталиСтепень
раскисленияКатегория
АСт–1, 2, 3
1, 2, 3, 4кп, пс, сп
5, 6пс, сп
ББСт1, 2, 3, 4кп, пс, сп1, 2
5, 6пс, сп
ВВСт1, 2, 3, 4кп, пс, сп1, 2, 3, 4, 5
пс, сп

Таблица 3. –Значение букв и цифр, употребляющихся при маркировке сталей обыкновенного качества.

ОбозначениеРасшифровка обозначения
АГруппа сталей, поставляемая с гарантированными механическими свойствами. Обычно при обозначении сталей букву  А опускают. БГруппа сталей, поставляемая с гарантированным химическим составом. ВГруппа сталей, поставляемая с гарантированными химическими и механическими свойствами. СтСокращенное обозначение термина «сталь»
0 – 6Условные марки стали. ГНаличие буквы Г после номера стали означает повышенное содержание марганца. КпСталь «кипящая», раскисленная только ферромарганцем. ПсСталь «полуспокойная», раскисленная ферромарганцем и алюминием. СпСталь «спокойная», то есть полностью раскисленная.

Международные аналоги коррозионно-стойких и жаропрочных сталей

Европа (EN)Германия (DIN)США (AISI)Япония (JIS)СНГ (GOST)
1. 4000X6Cr13410SSUS 410 S08Х13
1. 4006X12CrN13410SUS 41012Х13
1. 4021X20Cr13(420)SUS 420 J120Х13
1. 4028X30Cr13(420)SUS 420 J230Х13
1. 4031X39Cr13SUS 420 J240Х13
1. 4034X46Cr13(420)40Х13
1. 4016X6Cr17430SUS 43012Х17
1. 4510X3CrTi17439SUS 430 LX08Х17Т
1. 4301X5CrNI18-10304SUS 30408Х18Н10
1. 4303X4CrNi18-12(305)SUS 30512Х18Н12
1. 4306X2CrNi19-11304 LSUS 304 L03Х18Н11
1. 4541X6CrNiTi18-10321SUS 32108Х18Н10Т
1. 4571X6CrNiMoTi17-12-2316 TiSUS 316 Ti10Х17Н13М2Т

Жаропрочные марки стали

Европа (EN)Германия (DIN)США (AISI)Япония (JIS)СНГ (GOST)
1. 4878X12CrNiTi18-9321 H12Х18Н10Т
1. 4845X12CrNi25-21310 S20Х23Н18

Марки быстрорежущих сталей

Марка сталиАналоги в стандартах США
Страны СНГ ГОСТЕвронормы
Р0 М2 СФ10-МП——А11
Р2 М9-МПS2-9-21. 3348М7
Р2 М10 К8-МПS2-10-1-81. 3247М42
Р6 М5-МПS6-5-21. 3343М2
Р6 М5 К5-МПS6-5-2-51. 3243—
Р6 М5 Ф3-МПS6-5-31. 3344М3
Р6 М5 Ф4-МП——М4
Р6 М5 Ф3 К8-МП——М36
Р10 М4 Ф3 К10-МПS10-4-3-101. 3207—
Р6 М5 Ф3 К9-МП——М48
Р12 М6 Ф5-МП——М61
Р12 Ф4 К5-МПS12-1-4-51. 3202—
Р12 Ф5 К5-МП——Т15
Р18-МП——Т1

Инструментальные стали и сплавы

Углеродистая режущая сталь. Первым материалом для производства режущего инструмента применяли углеродистую режущую сталь, это материал известен уже давно, хорошо изучен и представляет собой следующие марки стали: У9А, У10А, У12А и У13А, число в которых указывает на десятые доли % углерода в его составе. Материал закаливается до показателя твёрдости 61 — 63 HRC. Механическая прочность режущего инструмента из этого материала достаточно высока, но этот материал имеет минимальный ресурс работы из всех известных инструментальных сталей и сплавов в связи с его низкой теплостойкостью и износостойкостью.

Низколегированные инструментальные стали — это углеродистая инструментальная сталь с невысоким содержанием (до 1%) легирующих добавок, таких как: ванадий, кремний, вольфрам, марганец, хром. Данный режущий материал имеет соответствующую маркировку, например: Х6ВФ, 95ХГСВФ, 9ХС, ХВГ. Указанные марки являются также самыми широкоприменяемыми из этой группы и закалены до твёрдости в 65 HRC. Повышенная износостойкость, по сравнению с обычными углеродистыми сталями, и столь же низкая теплостойкость в 250-350 °С — не позволяет обрабатывать твёрдые материалы и сплавы. Данные характеристики позволяют производить стандартные ручные и машинные инструменты для не ответственных и невысокоточных работ, для обработки материалов на низкой скорости и малых нагрузках. Преимуществом является низкая стоимость изготовления режущего материала из углеродистых и низколегированных углеродистых сталей.

Высоколегированная инструментальная сталь — изготовленная на основе высокоуглеродистой быстрорежущая сталь с содержанием углерода (С) 0,7-1,4% со значительным содержанием карбидов (карбид хрома, карбид молибдена, карбид ванадия, карбид вольфрама) — это значительно повышает теплостойкость материала (до 670 °С), повышает прочность инструмента и износостойкость. Эти характеристики позволяют увеличить скорость обработки в 2-4 раза по сравнению с предыдущими материалами в этой группе (УС и НЛИС). Ниже мы приводим сгруппированный список высоколегированных инструментальных сталей в хронологическом порядке появившихся в инструментальной промышленности с описанием их характеристик:

• Р9 и Р18 — марки быстрорежущей инструментальной стали, которые впервые появились в производстве. Химический состав быстрорежущей стали Р9 — 0,8% углерода, 4% хрома, 9% вольфрама, 2% ванадия. Химический состав быстрорежущей стали Р18 — 0,8% углерода, 4% хрома, 18% вольфрама, 1% ванадия. Обладают одинаково высокой теплостойкостью. Повышенная в 2 раза износостойкость быстрорежущей стали Р18 по сравнению с Р9 из-за более высокого содержания свободных карбидов (примерно в 3 раза). Р18 значительно лучше шлифуется, чем Р9, и меньше «прижигается»*. В виду всех этих преимуществ и положительных качеств уже давно принято считать быстрорежущую сталь Р18 эталоном, в сравнении с которой оценивают другие марки режущего материала этой группы.
• В попытках сократить расход дорогостоящего вольфрама и повысить режущие свойства режущего инструмента учёные и инженеры отечественных НИИ разработали множество марок молибденовых режущих сталей: Р9М4, Р6М5, Р6М3; кобальтовых режущих сталей: Р9К10, Р9К5; ванадиевых режущих сталей: Р18Ф2, Р14Ф4, Р12Ф3, Р9Ф5; и быстрорежущих сталей с комбинацией легирующих добавок: Р18Ф2К5, Р12Ф2М3К8, Р12Ф4К5, Р6М5К5. Эти марки быстрорежущих сталей, всего их более 40 видов, подразделяются по производительности и теплостойкости на группы: нормальная, повышенная и высокая:
  Режущая сталь с нормальной теплостойкостью — это инструментальная сталь с содержанием вольфрама Р9, Р12 и Р18, а также современные их аналоги — Р6М5 (импортный аналог — HSS), Р6М3.Режущая сталь с повышенной теплостойкостью — это инструментальная сталь с содержанием 2% молибдена, от 2% до 4% вольфрама с 6% — 8% ванадия или 9% — 10% вольфрама с 4% — 5% ванадия. В эту группу также включены стали с легирующими добавками в виде 5% кобальта, 3,5% — 4% ванадия и ≤ 12% вольфрама. А также стали с 6% — 8% кобальта, 1,5% — 2% ванадия и ≤ 10% вольфрама. Примеры — Р6М5К5  (HSS Co), Р6М5К8, Р9К5.Режущая сталь с высокой теплостойкостью — это высоколегированная углеродистая сталь, содержащит ≥ 12% кобальта, ≤ 18% вольфрама и ≤ 3,5% ванадия. В некоторых марках долю вольфрама уменьшают ≤ 14%, путём введения дополнительного количества молибдена.
• Режущая сталь с нормальной теплостойкостью — это инструментальная сталь с содержанием вольфрама Р9, Р12 и Р18, а также современные их аналоги — Р6М5 (импортный аналог — HSS), Р6М3.
• Режущая сталь с повышенной теплостойкостью — это инструментальная сталь с содержанием 2% молибдена, от 2% до 4% вольфрама с 6% — 8% ванадия или 9% — 10% вольфрама с 4% — 5% ванадия. В эту группу также включены стали с легирующими добавками в виде 5% кобальта, 3,5% — 4% ванадия и ≤ 12% вольфрама. А также стали с 6% — 8% кобальта, 1,5% — 2% ванадия и ≤ 10% вольфрама. Примеры — Р6М5К5  (HSS Co), Р6М5К8, Р9К5.
• Режущая сталь с высокой теплостойкостью — это высоколегированная углеродистая сталь, содержащит ≥ 12% кобальта, ≤ 18% вольфрама и ≤ 3,5% ванадия. В некоторых марках долю вольфрама уменьшают ≤ 14%, путём введения дополнительного количества молибдена.

Все инструменты для работы на станках в основном изготавливают из быстрорежущих сталей. Технологи и руководители металлообрабатывающих организаций обязаны разбираться в марках быстрорежущей стали, их характеристиках и свойствах легирующих добавок, поскольку эти данные позволят им обоснованно подойти к выбору марки быстрорежущей стали, которая будет оптимальной для конкретных условий работы и обрабатываемого материала. Этот выбор можно сделать только на основании технологических и эксплуатационных свойствах, обусловленных легирующими добавками входящими в состав быстрорежущих сталей.

Несколько слов о маркировке

Все инструментальные стали имеют специальное буквенно-числовое обозначение. По ГОСТ этот код должен наноситься на все упаковки со стальными деталями, а в ряде случаев обозначение должно наноситься и на саму деталь. В случае транспортировки детали на территорию другого государства маркировка наносится в обязательном порядке. Также должны быть учтены государственные стандарты принимающей сторон. Скажем, государство может потребовать, чтобы помимо отечественной маркировки на нее наносился дополнительный код, соответствующий национальному законодательству.

Код ГОСТ имеет следующую структуру: X1 X2 Y Z. Расшифровка будет такой:

• X1 — этот показатель отражает высокое содержание углерода в сплаве. Переменная X1 может принимать только одно значение — символ У. Так как инструментальные сплавы содержат повышенное количество углерода, то этот символ указывается всегда. Поэтому по факту у всех инструментальных сплавов код начинает с символа У.
• X2 — этот показатель отражает концентрацию углерода в десятых долях процента. Минимальное значение, которое может принимать инструментальная сталь, равно 7 (что ясно из определения этой стальной марки). Формально значение X2 не ограничено, однако по факту содержание углерода в инструментальных сплавах редко составляет более 1,2%. Поэтому обычно переменная X2 находится в пределах от 7 до 12.
• Y — этот показатель указывает на наличие легирующих добавок. Основная легирующая добавка — это марганец, из-за которой переменная может принимать значение Г. В качестве легирующих веществ могут также использоваться хром (символ X), вольфрам (символ В) и другие. Обратите внимание, что при отсутствии легирующих добавок переменная Y будет отсутствовать.
• Z — этот показатель указывает на категорию сплава (качественная или высококачественная). Если сплав является высококачественным, то ставится буква А. Если сплав является просто качественным, то какие-либо символы не ставятся.

Давайте теперь разберем несколько примеров, чтобы понимать, как расшифровывается та или иная марка стали:

• Скажем, у нас имеется деталь марки У8ГА. Символы У и 8 означают, что в состав материала входит повышенное содержание углерода, а точная концентрация углерода составляет 0,8%. Буква Г указывается на то, что в сплаве содержится марганец. Буква отражает тот факт, что сталь является высококачественной.
• Теперь рассмотрим другой пример. У нас имеется сплав с маркировкой У12. Символы У и 12 указывают на то, что в составе сплава содержит углерод в концентрации 1,2%. Переменная Y отсутствует — это значит, что материал не содержит легирующие добавки в значительных количествах. Также у сплава нет буквы А в конце кода — это значит, что материал относится к категории качественных (но не высококачественных).

Марки стали с расшифровкой, заменители, аналоги, стандарты, свариваемость, применение, таблицы

При чтении марок можно встретить буквы, которые оповещают о содержании некоторых химических соединений работающих в качестве легирующих добавок.

• Х – хром – Cr. Улучшает механические показатели при обработке, повышает прочность, текучесть, обеспечивает устойчивость магнитного взаимодействия. Данный эффект обусловлен влиянием хрома на плотность кристаллической решетки сплава. Наиболее встречающаяся стальная добавка.
• С – кремний – Si. При достаточном содержании (не менее 0,4%) используется как активный раскислитель, который сохраняется составом после всех технологических процессов. Увеличивает окалиностойкость, упругость, расширяя область применения сплава.
• Н – никель – Ni. Является особым элементом, повышающим антикоррозийные свойства сплавов. Его содержание также влияет на устойчивость при обработке и прокаливании сплавов.
• М – молибден – Mo. Повышает устойчивость к окислительным процессам при высоких температурах, плавлении. Увеличивает упругость, сопротивление к ударам, устойчивость во время термообработки.
• Т – титан – Ti. Содержание титана позволяет получить многократного повышения жаропрочности, устойчивости к кислотам.
• К – кобальт – Co. Элемент для сплавов устойчивых к ударам. Его наличие благотворно сказывается на магнитных свойствах, жаропрочных характеристиках.
• В – вольфрам – Wo. Добавка, которая повышает показатели жесткости при обработке. Он предотвращает появление зернистости при нагреве, определяет хрупкость при остывании.
• Б – ниобий – Nb. Необходим для уменьшения поверхностной подверженности кислотам. Активно защищает сплав от коррозии, обладая хорошей свариваемостью швов.
• Г – марганец – Mn. Подавляет воздействия серы, кислорода на материал, увеличивает прочность. Однако эффективность наблюдается только при процентном количестве 0,3-0,8%.
• Е – селен – Se. Улучшает показатели к механической обработке, повышает вязкость, увеличивает показатели красноломкости при производстве.
• Ф – ванадий – W. Элемент, повышающий характеристики состава. Придает плотности, твердости, регулирует размера зерна.
• Ц – цирконий – Zr. Необходим для помощи контроля размера зерна во время производства, позволяет регулировать заданные показатели зернистости.
• Р – бор –B. Обеспечивает состав равномерным зерном, улучшенной прокаливаемостью, при этом повышается жаропрочность, а также устойчивостью при обработке.
• Ю – алюминий – Al. Требуется для улучшения прочностных характеристик, воздействует на структуру сплава, приводя к изменениям кристаллической решетки во время производства.

Именно соотношение создает оптимальный металл, который соответствует стандартам безопасности, практичности. Существуют универсальные сочетания, как например, марганец кремний.

Применение стали в зависимости от ее марки

Сегодня доступно большое количество сплавов. Разберем самые популярные варианты.

Углеродистая качественная сталь

• Ст08кп или Ст10. Подходит для изготовления путем холодной штамповки или высадкой, к каким относятся металлические трубки, прокладки. Данный сплав также подходит для втулок, фрикционных дисков, валиков, многого другого.
• Ст15, также Ст20. Используется для изделий подверженных истиранию и повышенным нагрузкам. Сюда относятся болты, стяжки, крюки, рычаги.
• Ст40, а также Ст45. Прочная сталь, позволяющая создавать несущие элементы. Из данной стали изготавливаются оси, муфты, плунжеры, прокатные валики, распределительные валы.
• Ст60. Еще один прочный углеродистый материал. Прочный, износостойкий материал с повышенной упругостью. Подходит в качестве основы для распределительных валов, пружинных колец, амортизаторов.

Нелегированная сталь универсальная, с низкой долей каждого легирующего элемента

• 09Г2. Листовой. Подходит для сварных конструкций разной сложности.
• 09Г2С. Используется для изготовления паровых котлов, емкостей, задействуется в отопительных системах, устойчив к давлению. Используется при изготовлении сварных конструкций, которые подвергаются сварке.
• 10ХСНД, 15ХСНД, а также маркировка 15ГФ. Используются при повышенной рабочей нагрузке. Используется в различных отраслях химического производства, судо-, вагоностроении.

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.