Расшифровка обозначений марок сталей и чугунов

Маркировка и расшифровка углеродистых сталей обыкновенного качества

Стали содержат повышенное количество серы и фосфора. Маркируются Ст.2кп., БСт.3кп, ВСт.3пс, ВСт.4сп. Расшифровываются следующим образов: Ст – индекс данной группы стали, цифры от 0 до 6 — это условный номер марки стали. С увеличением номера марки возрастает прочность и снижается пластичность стали. Пример таких сталей с содержанием углерода, серы и фосфора показан в таблице ниже.

По гарантиям при поставке существует три группы сталей: А, Б и В. Для сталей группы А при поставке гарантируются механические свойства, в обозначении индекс группы А не указывается. Для сталей группы Б гарантируется химический состав. Для сталей группы В при поставке гарантируются и механические свойства, и химический состав. Индексы кп, пс, сп указывают степень раскисленности стали: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная.

Расшифровка сталей и чугунов

Для чугунов, называемых серыми, характерной формой графита является пластинчатая. Они маркируются буквами СЧ, цифры после буквенного обозначения говорят о минимальном значении величины предела прочности при растяжении.

Пример 1: ЧС20 – чугун серый, имеет предел прочности при растяжении до 200МПа. Для серых чугунов характерны высокие литейные свойства. Он хорошо подвергается обработке резанием, обладает антифрикционными характеристиками. Изделия из серого чугуна способны хорошо гасить вибрации.

В то же время они недостаточно устойчивы к растягивающим нагрузкам, не имеют ударной стойкости.

Пример 2: ВЧ50 – чугун высокой стойкости с сопротивлением при растяжении до 500МПа. Обладая структурой в виде шаровидного графита, он имеет прочностные характеристики более высокие по сравнению с серыми чугунами. Они обладают некой пластичностью и более высокой ударной вязкостью. Наряду с серыми, высокопрочным чугунам свойственны хорошие литейные характеристики, антифрикционные и демпфирующие свойства.

Эти чугуны применяются при производстве тяжелых деталей, таких как станины прессового оборудования или прокатные валки, коленвалы ДВС и прочее.

Пример 3: КЧ35-10 – чугун ковкий, обладающий пределом прочности до 350 МПа и допускающий относительное удлинение до 10%.

Чугуны ковкие, в сравнении с серыми, обладают большей прочностью и пластичностью. Их применяют для производства тонкостенных деталей, испытывающих ударные и вибрационные нагрузки: ступицы, фланцы, картеры двигателей и станков, вилки карданных валов и так далее.

Маркировка и расшифровка легированных сталей

Обозначение буквенно-цифровое. Легирующие элементы имеют условные обозначения — обозначаются буквами русского алфавита.

Обозначения и расшифровка букв легирующих элементов сталей

А – азот ( указывается в середине марки) Б – ниобий В – вольфрам Г – марганец Д – медь Е – селен К – кобальт М – молибден Н – никель П – фосфор Р – бор С – кремний Т – титан Ф – ванадий Х – хром Ц – цирконий Ю – алюминий Ч – редкоземельные

Легированные конструкционные стали

В начале марки указывается двухзначное число, показывающее содержание углерода в сотых долях процента. Далее перечисляются легирующие элементы. Число, следующее за условным обозначением элемента, показывает его содержание в процентах, если число не стоит, то содержание элемента не превышает 1,5 %. Сталь 30Х2М. В указанной марке стали содержится около 0,30 % углерода, 2% хрома, менее 1% молибдена.

Легированные инструментальные стали

В начале марки указывается однозначное число, показывающее содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода более 1 %, число не указывается, далее перечисляются легирующие элементы, с указанием их содержания.

Нестандартные обозначения сталей

— Быстрорежущие инструментальные стали расшифровываются следующим образом

Р – индекс данной группы сталей (от rapid – скорость), далее число, указывающее содержание основного легирующего элемента – вольфрама. Содержание углерода более 1%. Во всех быстрорежущий сталях содержится около 4% хрома, поэтому он не указывается. Если стали содержат легирующие элемент, то их содержание указывается после обозначения соответствующего элемента. Сталь Р6М5 В указанной стали содержание вольфрама – 6 %, молибдена – 5 %.

Ш – индекс данной группы сталей. Х – указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента. Содержание углерода более 1 %. Сталь ШХ6, сталь ШХ15ГС. В указанных сталях, соответственно, 0,6 % и 1,5 % хрома.

Буква «А» в конце марки обозначает высококачественную сталь (30ХГСА), в середине марки – азот, в начале марки – сталь автоматная (А35Г2). Особо высококачественная сталь обозначается буквами Ш, ВД, ВИ, ПД и т.д. в конце наименования марки, где ВД обозначает, что сталь или сплав получен вакуумно-дуговым переплавом, Ш — электрошлаковым переплавом, ВИ — методом вакуумно-индукционной выплавки, ПД — плазменно-дуговым и т.д. Высоколегированные стали сложного состава иногда обозначают по порядковому номеру разработки и освоения на ).

Назначение и классификации, сталей и чугунов

Применяемые в практике стали содержат кроме углерода до 0,4% кремния, 0,5-0,8% марганца и по 0,02 — 0,05% серы и фосфора. Кремний и марганец растворяясь в феррите упрочняют сталь. Сера, образуя соединение FeS, вызывает красноломкость (хрупкость при повышенных температурах). Фосфор, растворяясь в феррите, вызывает хладноломкость.

По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные ( С< 0,8% ) и инструментальные ( С> 0,7%).

Конструкционные стали бывают обыкновенного качества и качественные.

Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-88) подразделяют на группы А, Б и В. Стали группы А характеризуются механическими свойствами; группы Б — химическим составом и группы В — механическими свойствами и химическим составом.

По степени раскисления эти стали бывают кипяшими (кп), полуспо- койными (пс) или спокойными (сп).

В зависимости от нормируемых показателей механических свойств эти стали подразделяют также на ряд категорий.

Конструкционные стали обыкновенного качества обозначают буквами Ст и цифрой — номером стали, например Ст3, Ст5 и г.д. Группа стали указывается соответствующей буквой в начале марки БСт 1, ВСт6, в марке группы А такая буква не ставится — Ст4. В марке указывается также степень раскисления стали (Ст1кп; БСт2пс) и в конце — категория — Ст2кпЗ; ВСт4кп4 (первая категория не указывается — Ст1сп).

Качественные конструкционные стали (ГОСТ 1050-74) отличаются меньшим содержанием серы и фосфора (< 0,04%), в них строже регламентируется содержание других элементов, неметаллических примесей. Эти стати маркируются числами 08, 10, 15, 20,..85, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. По степени раскисления они могут быть также кипящими, полуспокойными или спокойными.

Из конструкционных сталей выделяются так называемые автоматные стали с повышенной обрабатываемостью резанием, применяемые в основном для изготовления из них деталей на станках-автоматах. Эти стали характеризуются повышенным содержанием серы (0,08 — 0,30%) и фосфора (до 0,15%). Сера образует при резании сульфид MnS, оказывающий смазывающее действие на инструмент, а фосфор способствует образованию ломкой стружки и получению чистой блестящей поверхности при резании Автоматные стали маркируют буквой А и числом, указывающим содержание углерода в сотых долях процента: А12, А20, А30.

Инструментальные стали (ГОСТ 2283-79) подразделяют на качественные: У7,У8…У13 и высококачественные: У7А, У8А…У13А. Числа в марке указывают содержание углерода в десятых долях процента, буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь.

Легированные стали — стали в которых содержатся специально введенные (легирующие — Сг, Ni, Mo, V, Ti и др.) элементы, изменяющие их свойства. Мп>1% и Si>0,5% также являются легирующими. Легирующие элементы в марках стали обозначают буквами: Х-хром, Н- никель, М- молибден, В- вольфрам, К- кобальт, Т-титан, А-азот, Г’- марганец, Д- медь, Ф- ванадий, С- кремний, П- фосфор, Ю- алюминий, Р- бор, Б- ниобий, Ц- цирконий.

Число в начале марки конструкционной стали указывает на содержание углерода в сотых долях процента, цифры после букв — среднее содержание обозначенного этими буквами элемента в процентах. Например, марка 18Х2Н4В обозначает сталь со средним содержанием 0,18% С, 2% Сг, 4% Ni и около 1% W или 12ХН2А — 0,12%С, 1% Cr,2%Ni, а буква А в конце марки указывает на то, что сталь высококачественная.

При маркировке инструментальных и некоторых специальных сталей иногда отходят от этого правила. Например, марка Х12М обозначает сталь с содержанием около 1,5%С , 12% Сг, 0,5% Мо.

Некоторые легированные стали выделены в отдельные группы: Ш- шарикоподшипниковые, Р- быстрорежущие, Е- магнитные и др.

Стали, находящиеся в стадии исследования, обозначают буквами ЭИ и условным номером (ЭИ943) и пробные — буквами ЭП и условным номером (ЭП54).

Легированные стали подразделяют на конструкционные, инструментальные и со специальными физическими свойствами.

К конструкционным легированным сталям относятся стали, применяемые для изготовления цементируемых и улучшаемых термообработкой деталей машин, рессор и пружин, шарико- и роликоподшипников, жаропрочные, износо- и коррозионностойкие стали. Эти стали легируют разнообразными элементами — Mn, Ni, Si, Сг, Mo, Ti, А1 и др.

К инструментальным относятся стали для режущего, штампового, измерительного инструмента. Эти стали доллжны облагать высокой твердостью и износостойкостью, поэтому их легируют в основном карбидообразующими элементами — Сг. W, V, Мо и др.

К сталям и сплавам со специальными физическами свойствами относятся магнитные материалы, с высоким электросопротивлением, с заданным коэффициентом линейного расширения, с особыми упругими свойствами. Большинство из них отличаются высоким содержанием Ni. Сr и др.

Белые чугуны в изломе из-за углерода в виде цементита имеют белый блестящий цвет. Они обладают высокой твердостью и износоустойчивостью, хрупкие и плохо поддаются обработке резанием, из-за этого ограниченно применяются в машиностроении В частности, они используются для изготовления валиков мукомольных мельниц, вагонных колес с отбеленным ободом, лемехов плугов с отбеленным носком и лезвием. Большинство передельных чугунов являются белыми

Серые чугуны в изломе имеют серый цвет. Они самый дешевый литейный материал, хорошо обрабатывается резанием. Наличие пластинчатых включений графита, представляющих по существу пустоты с острыми надрезами, обусловливает низкие механические свойства. Из серых чугунов изготавливаются разнообразные детали: корпуса насосов, станины, кронштейны, корпуса коробок передач и др.

ГОСТом установлены следующие марки серых чугунов: СЧ 00 (без испытания механических свойств), СЧ 12, СЧ 15, СЧ18, СЧ21, СЧ 24. Цифра в марках обозначает предел прочности на разрыв в кгс/см2 (10-1Мпа)

Модифицированные чугуны в изломе имеют серый цвет и маркируются как серые чугуны, применяются для изготовления ответственных деталей: станин станков, блоков и картеров двигателей, цилиндровых втулок, поршней крупных двигателей и др. ГОСТом предусмотрены следующие марки чугунов: СЧ 28, СЧ 32, СЧ 35, СЧ 38.

Легированные чугуны — обычно серые или модифицированные, в которые во время плавки введены небольшие легирующие добавки для придания специальных свойств. Они маркируются так же как и серые, только в чертежах деталей указывается количественный состав легирующих элементов.

Ковкие чугуны — получаются из белых чугунов путем длительного отжига (в начале получают отливки из белого чугуна, затем отжигают в камерных печах). Они обладают высокой прочностью и ударной вязкостью, из них изготовляют детали автомобилей, сельскохозяйственных и других машин, имеющих сложную форм}’ и тонкое сечение и работающих в условиях ударной нагрузки (мосты автомобилей, картеры, зубчатые колеса, звездочки и др.).

По ГОСТу ковкие чугуны маркируются ферритные — КЧ 30-6, КЧ 33- 8, КЧ 37-12, перлитные — КЧ 50-5, КЧ 55-4. Первые цифры обозначают предел прочности на разрыв в кгс/см2 , вторая цифра — относительное удлинение в %.

Высокопрочные чугуны — получаются модифицированием серого чугуна магнием с последующей добавкой ферросилиция, что придает им высокую прочность и вязкость, приближая их по свойствам к сталям. Они обладают высокими литейными и антифрикционными свойствами, хорошо обрабатываются резанием. Из них изготавливаются ответственные детали: коленчатые валы, зубчатые колеса, корпуса задних мостов автомашин и др. Они маркируются (ГОСТ 7293-85): ферритные — ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45; перлитные — ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80, ВЧ 100. Цифра означает предел прочности на разрыв в кгс/см2.

По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные ( С< 0,8% ) и инструментальные ( С> 0,7%).

Конструкционные стали бывают обыкновенного качества и качественные.

По степени раскисления эти стали бывают кипяшими (кп), полуспо- койными (пс) или спокойными (сп).

Общая классификация сталей

Сталь — это сплав железа с углеродом (до 2% углерода). По химическому составу сталь разделяют на:

углеродистую;
легированную;

По качеству сталь разделяют на:

сталь обыкновенного качества;
качественную;
повышенного качества;
высококачественную.

Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на три группы:

А — поставляемую по механическим свойствам и применяемую в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства (Ст0, Ст1 и др.);
Б — поставляемую по химическому составу и применяемую для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а уровень их, кроме условий обработки, определяется химическим составом (БСт0, БСт1 и др.);
В — поставляемую по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке (ВСт1, ВСт2 и др.).

Классификация и маркировка чугунов

Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве.

Классификация чугунов

В зависимости от состояния углерода в чугуне, его подразделяют на следующие виды:

белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида

Такой чугун может быть доэвтектическими и заэвтектическими, а разделяет их эвтектический чугун (4,31% С). Структура доэвтектического чугуна – перлит, вторичный цементит и ледебурит, заэвтектического – первичный цементит с ледебуритом.

графитизированный чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита, что определяет прочностные свойства сплава. Такие чугуны подразделяют на: серые — пластинчатая или червеобразная форма графита (ЧПГ)
высокопрочные — с шаровидным графитом (ЧШГ)
ковкие — хлопьевидный графит (ЧХГ)
чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) — имеет промежуточные свойства между СЧ и ВЧ. По форме графита напоминает СЧ, но имеет более толстые и более короткие пластины с округленными концами

Еще чугуны классифицируются по основе, в которой расположен графит. Основа может быть перлитной, ферритной, феррито-перлитной.

Маркировка чугунов

Чугуны маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления δв при растяжении в МПа-10. Серый чугун обозначают буквами «СЧ» (ГОСТ 1412-85), высокопрочный — «ВЧ» (ГОСТ 7293-85), ковкий — «КЧ» (ГОСТ 1215-85).

Пример маркировки

СЧ10 — серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа; ВЧ70 — высокопрочный чугун с сигма временным при растяжении 700 МПа; КЧ35 — ковкий чугун с δв растяжением примерно 350 МПа.

Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др., что расшифровывается следующим образом: АЧ — антифрикционный чугун: С — серый, В — высокопрочный, К — ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.

Классификация углеродистых сталей

Стали подразделяются на углеродистые и легированные. По назначению различают стали конструкционные с содержанием углерода в сотых долях процента и инструментальные с содержанием углерода в десятых долях процента. Наибольший объем сварочных работ связан с использованием низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей.

Основным элементом в углеродистых конструкционных сталях является углерод, который определяет механические свойства сталей этой группы. Углеродистые стали выплавляют обыкновенного качества и качественные. Стали углеродистые обыкновенного качества подразделяются на три группы:

группа А — по механическим свойствам;
группа Б — по химическому составу;
группа В — по механическим свойствам и химическому составу.

Изготавливают стали следующих марок:

группа А — Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6;
группа Б — БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6;
группа В — ВСт0, ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующее обозначение:

кп — кипящая,
пс — полуспокойная,
сп — спокойная.

Кипящая сталь, содержащая кремния (Si) не более 0,07%, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.

Спокойная сталь получается при раскислении марганцем, алюминием и кремнием, и содержит кремния (Si) не менее 0,12%; сера и фосфор распределены в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев.

Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойные стали с номерами марок 1—5 выплавляют с нормальным и с повышенным содержанием марганца, примерно до 1%. В последнем случае после номера марки ставят букву Г (например, БСтЗГпс).

Стали группы А не применяются для изготовления сварных конструкций. Стали группы Б делятся на две категории. Для сталей первой категории регламентировано содержание углерода, кремния марганца и ограничено максимальное содержание серы, фосфора, азота и мышьяка; для сталей второй категории ограничено также максимальное содержание хрома, никеля и меди.

Стали группы В делятся на шесть категорий. Полное обозначение стали включает марку, степень раскисления и номер категории. Например, ВСтЗГпс5 обозначает следующее: сталь группы В, марка СтЗГ, полуспокойная, 5-й категории. Состав сталей группы В такой же, как сталей соответствующих марок группы Б, 2-й категории. Стали ВСт1, ВСт2, ВСтЗ всех категорий и степеней раскисления выпускаются с гарантированной свариваемостью. Стали БСт1, БСт2, БСтЗ поставляют с гарантией свариваемости по требованию заказчика.

Углеродистую качественную сталь выпускают в соответствии с ГОСТ 1060—74. Сталь имеет пониженное содержание серы. Допустимое отклонение по углероду (0,03—0,04%). Стали с содержанием углерода до 0,20%, включительно, могут быть кипящими (кп), полуспокойными (пс) и спокойными (сп). Остальные стали — только спокойные. Для последующих спокойных сталей после цифр, буквы «сп» не ставят.

Углеродистые стали в соответствии с ОСТ 14-1-142—84 подразделяются на три подкласса:

низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25%;
среднеуглеродистые с содержанием углерода (0,25—0,60%);
высокоуглеродистые с содержанием углерода более 0,60%.

КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ

Сплавы железа с углеродом называются черными или железоуглеродистыми сплавами. К этим сплавам относятся стали и чугуны.

Классификация и маркировка сталей

Сталями называются сплавы железа (Fe) с углеродом (С≤ 2,14%), а также другими элементами (Mn; Si; Al и т.д.).

Классификация сталей

Стали, классифицируют по следующим признакам:

Химический состав.

В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные.

Легированные стали — стали, содержащие кроме постоянных примесей (марганец, кремний), один или несколько специальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %). В качестве легирующих элементов используются Сг, Ni, W, Мо, Тi,V, Со и др.

Углеродистые стали разделяются на:

малоуглеродистые —
содержание углерода С < 0,30%;
среднеуглеродистые —
содержание углерода 0,30≤ С ≤ 0,70%
высокоуглеродистые —
содержание углерода С > 0,70%

Легированные стали классифицируются как:

низколегированные
, суммарное содержание легирующих элементов до 5%
среднелегированные
, суммарное содержание легирующих элементов от 5 до 10%;
высоколегированные
, суммарное содержание легирующих элементов свыше 10%.

2. Назначение.

По назначению различают стали:

конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий деталей машин и приборов;
инструментальные, предназначенные для изготовления режущего, мерительного, штампового и прочего инструментов. Эти стали содержат более 0,65% углерода;
стали с особыми свойствами:

— с особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками (электротехническая сталь);

— с особыми химическими свойствами, например, коррозионностойкие, жаростойкие или жаропрочные стали.

Коррозионностойкие стали предназначены для работы в агрессивных средах. Жаростойкие – обеспечивают отсутствие окисления (окалины) при работе в области высоких температур. Жаропрочные – обеспечивают необходимую прочность при работе в области высоких температур.

Качество.

В зависимости от содержания вредных примесей (серы и фосфора) стали бывают:

обыкновенного качества— содержание серы до 0.06% и фосфора до 0,07%;
качественные— содержание серы до 0,035% и фосфора до 0,035% ;
высококачественные— содержание серы до 0,025% и фосфора до 0,025%;
особовысококачественные
—
содержание серы до 0,015% и фосфора до 0,025%.

Структура.

По структуре после охлаждения на воздухе легированные стали подразделяют на три основных класса:

перлитный;
мартенситный;
аустенитный.

По структуре сталей полностью устанавливают их свойства. Например: сталь, имеющая перлитную структуру, обладает небольшой твердостью и высокой пластичностью, а сталь, имеющая мартенситную структуру, весьма твердая и хрупкая.

Степень раскисления.

По степени раскисления* различают:

· спокойные стали — стали, раскисленные Mn; Al; Si;

· кипящие стали — стали, раскисленные Mn;

· полуспокойные стали — стали, раскисленные Mn; Al.

* Раскисление – восстановление элемента из его окислов. Раскислители – элементы, восстанавливающие другой элемент из его окислов.

Метод получения из сталей изделий.

По методу получения из сталей изделий различают:

§ деформируемые стали (изготовление изделий осуществляют обработкой давлением);

литейные стали ( изготовление изделий осуществляют литьем).

Условия поставки потребителям.

Сталь обыкновенного качества дополнительно подразделяется по условиям поставки на 3 группы:

· сталь группы А — поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);

· сталь группы Б — по химическому составу;

· сталь группы В — с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

Маркировка сталей

Спокойные стали —маркируются буквами “сп” (иногда буквы опускаются);

Кипящие стали — маркируются буквами «кп»;

Полуспокойные стали — маркируются буквами «пс».

Литейные стали —маркируются в конце буквой «Л».

Стали обыкновенного качества маркируются буквами «Ст» и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква «Г» после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали. Перед маркой указывают группу стали, причем группа «А» в обозначении марки стали не ставится.

Например стали марок:

— Ст1кп— углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, № марки 1, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А);

— ВСт5Г— углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, спокойная, № марки 5, с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В);

— БСт0 — углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0, группы Б (стали марок Ст0 и БСт0 по степени раскисления не разделяют).

Качественные стали маркируют следующим образом:

1.В начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации:

а) в сотых долях процента для сталей, содержащих углерода С < 0,65%,

например:

— сталь 05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С;

— сталь 60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;

б) в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой «У»:

— сталь У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали спокойные);

— сталь У12 — углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С;

2.Легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами (табл. 1):

Табл. 1 Обозначения химических элементов в марках сталей

Обозначения элементов	Наименование элемента
в марке стали	в таблице Менделеева
А	N	Азот
Б	Nb	Ниобий
В	W	Вольфрам
Г	Mn	Марганец
Д	Cu	Медь
Е	Sе	Селен
К	Co	Кобальт
М	Mo	Молибден
Н	Ni	Никель
Р	B	Бор
С	Si	Кремний
Т	Ti	Титан
Ф	V	Ванадий
Х	Cr	Хром
Ц	Zr	Цирконий
Ю	Al	Алюминий

Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит в среднем 1,0 % этого легирующего элемента, за исключением редких металлов, а также бора. Если после букв, обозначающих редкие металлы и бор нет цифры, то в сталях содержится до 1% этих элементов.

Например, стали марок:

— 14Г2 – низколегированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 0,14% углерода и 2,0% марганца.

— 03Х16Н15М3Б — высоколегированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C; — 16,0% Cr; 15,0% Ni; до З,0% Мо; до 1,0% Nb.

Классификация и маркировка сталей

Сталями называются сплавы железа (Fe) с углеродом (С≤ 2,14%), а также другими элементами (Mn; Si; Al и т.д.).

Классификация сталей

Стали, классифицируют по следующим признакам:

Химический состав.

В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные.

Углеродистые стали разделяются на:

малоуглеродистые —
содержание углерода С < 0,30%;
среднеуглеродистые —
содержание углерода 0,30≤ С ≤ 0,70%
высокоуглеродистые —
содержание углерода С > 0,70%

Легированные стали классифицируются как:

низколегированные
, суммарное содержание легирующих элементов до 5%
среднелегированные
, суммарное содержание легирующих элементов от 5 до 10%;
высоколегированные
, суммарное содержание легирующих элементов свыше 10%.

2. Назначение.

По назначению различают стали:

конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий деталей машин и приборов;
инструментальные, предназначенные для изготовления режущего, мерительного, штампового и прочего инструментов. Эти стали содержат более 0,65% углерода;
стали с особыми свойствами:

— с особыми химическими свойствами, например, коррозионностойкие, жаростойкие или жаропрочные стали.

Качество.

В зависимости от содержания вредных примесей (серы и фосфора) стали бывают:

обыкновенного качества— содержание серы до 0.06% и фосфора до 0,07%;
качественные— содержание серы до 0,035% и фосфора до 0,035% ;
высококачественные— содержание серы до 0,025% и фосфора до 0,025%;
особовысококачественные
—
содержание серы до 0,015% и фосфора до 0,025%.

Структура.

По структуре после охлаждения на воздухе легированные стали подразделяют на три основных класса:

перлитный;
мартенситный;
аустенитный.

Степень раскисления.

По степени раскисления* различают:

· спокойные стали — стали, раскисленные Mn; Al; Si;

· кипящие стали — стали, раскисленные Mn;

· полуспокойные стали — стали, раскисленные Mn; Al.

Метод получения из сталей изделий.

По методу получения из сталей изделий различают:

§ деформируемые стали (изготовление изделий осуществляют обработкой давлением);

литейные стали ( изготовление изделий осуществляют литьем).

Условия поставки потребителям.

Сталь обыкновенного качества дополнительно подразделяется по условиям поставки на 3 группы:

· сталь группы Б — по химическому составу;

· сталь группы В — с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

Маркировка сталей

Спокойные стали —маркируются буквами “сп” (иногда буквы опускаются);

Кипящие стали — маркируются буквами «кп»;

Полуспокойные стали — маркируются буквами «пс».

Литейные стали —маркируются в конце буквой «Л».

Например стали марок:

Качественные стали маркируют следующим образом:

1.В начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации:

а) в сотых долях процента для сталей, содержащих углерода С < 0,65%,

например:

— сталь 05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С;

— сталь 60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;

б) в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой «У»:

— сталь У12 — углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С;

2.Легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами (табл. 1):

Табл. 1 Обозначения химических элементов в марках сталей

Обозначения элементов	Наименование элемента
в марке стали	в таблице Менделеева
А	N	Азот
Б	Nb	Ниобий
В	W	Вольфрам
Г	Mn	Марганец
Д	Cu	Медь
Е	Sе	Селен
К	Co	Кобальт
М	Mo	Молибден
Н	Ni	Никель
Р	B	Бор
С	Si	Кремний
Т	Ti	Титан
Ф	V	Ванадий
Х	Cr	Хром
Ц	Zr	Цирконий
Ю	Al	Алюминий

Например, стали марок:

— 14Г2 – низколегированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 0,14% углерода и 2,0% марганца.

— 03Х16Н15М3Б — высоколегированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C; — 16,0% Cr; 15,0% Ni; до З,0% Мо; до 1,0% Nb.

Марки стали – расшифровка, виды, таблица с разъяснениями

Принимаясь за создание какого-либо изделия, проектировщики разрабатывают его конструкцию, и подбирают марки сталей, анализируют их по расшифровкам свойств. От механизма требуется, чтобы она могла работать в заданных условиях. Рассматривая конструктив в динамике, стараются установить, какие нагрузки будут возникать в той или иной части.

На основании расчетов определяют требования к прочности элементов. Потом осуществляется подбор материала, способного испытывать многократное нагружение, а также истирающее воздействие. Чем выше нагрузка, тем менее широкий выбор есть у конструктора. Итогом проектирования является создание реального прототипа в металле, его испытывают по методикам, принятым в отрасли. При необходимости корректируется подбор сталей, закладываемых на стадии конструирования. На практике самыми распространенными материалами, применяемыми для создания машин, устройств и сложных механизмов, являются стали.

Общие характеристики стали
Классификация сталей
Классификация по структуре
Особенности маркировки сталей
Конструкционные стали
Таблица 1: Химический состав и маркировка на торцах металлопроката конструкционных сталей обычного качества
Легированная сталь
Таблица 2: Легирующие элементы в составе сплава
Таблица 3: Марки сталей и химический состав
Таблица 4: Маркировка сталей из КНР
Таблица 5: Жаропрочные стали, маркировка и химический состав

Классификация сталей

Чтобы разобраться с маркировками, необходимо разобраться, как классифицируют стальные сплавы по назначению. Принято определять свойства по нескольким параметрам:

Химический состав определяет прочностные показатели. Здесь свойства определяются соотношениями в составе между железом и углеродом. Попутно изменения характеристик зависит от наличия легирующих элементов или веществ, ухудшающих показатели.
В зависимости от способов производства меняется структура. Кованые изделия прочнее, литые могут образовывать поры или иные дефекты. При прокатывании через вальцы добиваются упрочнения и получения нужной формы.
Для правильного использования определяют те или иные марки по назначению. Особенно важна подобная информация для сталей специального использования. В них даже небольшие изменения в химическом составе могут заметно изменять поведение при нагрузке или эксплуатации в агрессивной среде.
Качество стальных слитков зависит от содержания вредных компонентов. Сера и фосфор приводят к хладноломкости и красноломкости, поэтому металлурги стараются удалять из сплавом ухудшающие ингредиенты.
Кислород в стальных изделиях изменяет структуру. Для удаления в расплавленную массу вносят раскислители, они образуют окислы, не вносят негативные изменения металл.

Классификация сталей по основным показателям

Классификация по структуре

Структура исследуется на специальных шлифах. Их рассматривают под микроскопом, предварительно обработав полированную поверхность серной кислотой. Принято определять следующие состояния:

доэвтектоидные характеризуются высоким содержанием феррита. Низкое содержание углерода не позволяет металлу проявлять достаточное сопротивление при механических нагрузках;
эвтектоидные соответствуют наилучшим соотношением между прочностными и пластичными свойствами;
заэвтектоидные стали используют при изготовлении инструмента. Их отличают высокая поверхностная твердость, а также сопротивляемость нагружениям;
ледебуритные содержат карбиды. Металл проявляет излишнюю хрупкость;
ферритные показатели соответствуют свойствам, присущим чистому железу.

Ледебурит. Видны включения карбида железа

Для улучшения свойств проводят нормализацию. Она заключается в снятии напряжений из деталей, имевших термообработку, связанную с улучшением свойств. Длительный нагрев и выдержка при температуре выше 720…750 °С, а последующее охлаждение приводит к отжигу. Зерна металла изменяют свой вид.

Верхний ряд показывает шлифы до нормализации, а нижний – после

Характеристика сталей

Стали — сплавы железа (Fe) с углеродом (С), с содержанием последнего не более 2,14%. Стали характеризуются достаточно высокой плотностью (7,7 — 7,9 г/см3) и другими физическими величинами:*

Удельная теплоёмкость при 20°C: 462 Дж/(кг·°C)
Температура плавления: 1450—1520°C
Удельная теплота плавления: 84 кДж/кг (20 ккал/кг, 23 Вт·ч/кг)
Коэффициент линейного теплового расширения при температуре около 20°C: 11,5·10-6 1/°С
Коэффициент теплопроводности при температуре 100°С: 30 Вт/(м·К)

*Данные характеристики представляют среднее значение. Фактическая величина свойств зависит от содержания углерода и легирующих элементов в стали. Для ее точного определения стоит пользоваться марочниками сталей и сплавов.

На практике используются стали с содержанием углерода не более 1,3%, т.к. при его более высоком содержании увеличивается хрупкость.

Особенности маркировки сталей

Конструкционные стали

В обычных сталях содержится углерод. Присутствие легирующих элементов не контролируется. На практике чаще всего применяют конструкционные стали обычного качества. Они применяются повсеместно. Их используют для производства металлопроката. Обозначают путем указания приблизительного содержания углерода в составе сплава. Самые распространенные марки показаны в табл. 1.

Таблица 1: Химический состав и маркировка на торцах металлопроката конструкционных сталей обычного качества

Марка стали	Содержание углерода, %	Предельное содержание серы (не более), %. Определяется по результатам анализа	Допустимое содержание фосфора (не более), %. Определяется по результатам анализа	Цветовая маркировка на торце металлопроката
Ст0	0,12±0,07	0,070±0,005	0,055±0,005	Белый
Ст1	0,09±0,03	0,045±0,005	0,055±0,005	Белый + желтый
Ст2	0,12±0,03	0,045±0,005	0,055±0,004	Желтый
Ст3	0,18±0,04	0,045±0,004	0,055±0,004	Красный
Ст4	0,22±0,04	0,045±0,004	0,055±0,004	Красный + зеленый
Ст5	0,32±0,05	0,045±0,004	0,055±0,003	Зеленый
Ст6	0,43±0,06	0,045±0,003	0,055±0,003	Синий
Ст7	0,56±0,06	0,045±0,003	0,055±0,003	Синий + белый

Легированная сталь

Легирующие добавки улучшают показатели. Каждому элементу свойственна определенная буква. Она указывает, сколько процентов того или иного вещества имеется в составе сложного сплава (табл. 2).

Таблица 2: Легирующие элементы в составе сплава

№	Маркировка элементов в сталях	Химическое название	Обозначение химического элемента	№	Маркировка элементов в сталях	Химическое название	Обозначение химического элемента
1	Л	Бериллий	Be	14	Д	Медь	Сu
2	Р	Бор	B	15	Гл	Галлий	Ga
3	А	Азот	N	16	Е	Селен	Se
4	Ш	Магний	Mg	17	Ц	Цирконий	Zr
5	Ю	Алюминий	Al	18	Б	Ниобий	Nb
6	С	Кремний	Si	19	М	Молибден	Mo
7	П	Фосфор	P	20	Кд	Кадмий	Cd
8	Т	Титан	Ti	21	В	Вольфрам	W
9	Ф	Ванадий	V	22	и	Иридий	Ir
10	Х	Хром	Cr	23	АС	Свинец	Pb
11	Г	Марганец	Mn	24	Ви	Висмут	Bi
12	К	Кобальт	Co	25	Ч	Редкоземельные металлы
13	Н	Никель	Ni

В табл. 3 представлены наиболее распространённые марки сталей.