Маркировка сталей

Углеродистая сталь – сложный по химическому составу сплав железа Fe с углеродом С и другими постоянными примесями. Обычно содержание примесей ограничивается следующими верхними пределами (в процентах): С – до 2,14; Mn – до 0,8; Si – 0,5; P – до 0,08 и S – 0,06.

Все стали классифицируют по следующим признакам. По химическому составу – на углеродистые и легированные. По концентрации углерода те и другие подразделяют на низкоуглеродистые (<0,3% C), среднеуглеродистые (0,3…0,7% C) и высокоуглеродистые (>0,7% C). По количеству введенных элементов легированные стали разделяют на низколегированные с суммарным содержанием легирующих элементов до 5%, среднелегированные – 5…10% и высоколегированные – более 10%. По качеству стали разделяют на стали обыкновенного качества – содержание S до 0,060% и Р до 0,080%, качественные – не более 0,04% S и 0,035% Р, высококачественные – не более 0,025% S и 0,025% Р, особовысококачественные – не более 0,015% S и 0,025% Р.

По степени раскисления стали подразделяют на спокойные (СП), раскисленные полностью (марганцем, кремнием и алюминием); кипящие (КП), раскисленные не полностью (только марганцем); полуспокойные (ПС), занимающие промежуточное значение между спокойными и кипящими (раскисленные марганцем и кремнием).

По назначению стали классифицируют на конструкционные, инструментальные и стали со специальными физико-химическими свойствами.

Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества наиболее дешёвые. Их выпускают в виде различного проката (из них изготовляют стальные опоры ЛЭП и т. д.). В зависимости от гарантируемых свойств они делятся на три группы – А, Б, В. Стали группы А поставляют с гарантированными механическими свойствами. Маркируют их сочетанием букв Ст и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки. Стали группы Б и В имеют перед маркой соответственно буквы Б и В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Например, БСт2, ВСт3. Степень раскисления обозначается добавлением индексов в конце записи (БСт3пс). Стали группы Б поставляют с гарантированным химическим составом. Стали группы В поставляют с гарантированными механическими свойствами и химическим составом. Чем больше цифровой индекс стали, тем больше содержится в этой стали углерода, выше её прочность и твёрдость, но ниже пластичность и вязкость.

Углеродистые конструкционные качественные стали маркируются двухзначными числами 05, 08, 10, 15, 20…85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, Сталь 10 содержит в среднем 0,10% С, Сталь 45 – 0,45% С.

Углеродистые инструментальные стали производят качественными У7, У8…У13 и высококачественными У7А, У8А…У13А. Буква «У» в марке показывает, что сталь углеродистая, а число – среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буква «А» указывает, что сталь высококачественная.

Стали с увеличенным содержанием серы и дополнительно легированные свинцом (0,15…0,35%) – С, селеном (0,06…0,30%) – Е, кальцием (0,002…0,008%) – Ц, называют автоматными. В начале маркировки записывается буква «А». Например, сталь А12, Сталь АС14, сталь А35Е, сталь АЦ20. Содержание углерода может быть 0,10…0,40%. Эти стали хорошо обрабатываются резанием.

Литейные стали для получения фасонных отливок маркируются двухзначным числом, которое показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, и в конце записывается буква «Л». Например, сталь 35Л.

Легированные конструкционные стали маркируют буквами и цифрами, обозначающими химический состав. Обозначения приведены в таблице. Цифра, стоящая после буквы, указывает примерное содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра отсутствует, то легирующего элемента около 1%. Две цифры в начале марки конструкционной стали показывают содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20ХН3А в среднем содержит 0,20% С, 1% Cr, 3% Ni. Буква «А» в конце марки означает, что сталь высококачественная. Особовысококачественные стали имеют в конце марки букву «Ш». Например, 30ХГСШ.

Быстрорежущие инструментальные стали обозначают буквой «Р» в начале марки, после чего ставят цифру, указывающую на содержание вольфрама в целых процентах – основного легирующего элемента. Например, сталь Р6М5 содержит до0,9% С; 3,8…4,4% Cr; 6,0%W; 5,0%Mo и 1,7…2,1%V. Особую группу легированных сталей составляют стали со специальными физико–химическими свойствами. К ним относятся жаропрочные стали, обладающие повышенными механическими свойствами при высоких температурах. Свойства каждой марки жаропрочной стали регламентируются специальным стандартом. Так, например, сталь 12ХМ содержит 0,09…0,15% С; 0,4…0,6% Cr; 0,4…0,6% Mo, сталь Х5ВФ содержит 1% С; 5% Cr;1% W; 0,2% V.

Нержавеющие, или коррозионностойкие, стали устойчивы против электрохимической коррозии. Хромистые нержавеющие стали применяют трёх типов – с содержанием 13, 17, и 27%Cr и содержанием углерода 0,08…0,45%. Например: сталь 08Х13, сталь 40Х13, сталь 15Х28. Хромоникелевые нержавеющие стали более сложны по химическому составу. Например, сталь 12Х18Н8 содержит до 0,12% С; 1…2% Mn; 17…19% Cr; 8…10% Ni.

Рессорно-пружинные стали имеют высокий модуль упругости. Наиболее высокие механические свойства имеют стали марок 70С3А, 610С2Н2А.

Основные требования к износостойким сталям – стойкость при работе на износ. К ним относят:

- подшипниковую сталь марок ШХ4, ШХ15, ШХ15ГС и ШХ20ГС, содержит примерно 1% С и соответственно 0,4; 1,5; 2,0 Cr, кроме того, ГС - легированные марганцем до 1% и кремнием до 0,85%;

- высокомарганцевую сталь марок: ШОГ13Л, содержащую 1,1% С и 13% Mn; 30Х10Г10 – 0,3%С; 10% Cr; 10%Mn. Такие стали широко используются для изготовления тракторов гусеничных машин, ковшей экскаваторов и др.