Стали можно классифицировать по очень разным критериям, а "логика" их маркирования будет зависеть от принадлежности марки стали к той или иной группе.
Классификация по химическому составу сталей
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% углерода. В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).
В свою очередь углеродистые стали могут быть:
- малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;
- среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%
- высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60%
Легированные стали подразделяют на:
- низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
- среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
- высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
Классификация сталей по назначению
- Конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий.
- Инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода.
- С особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения и т.д
- С особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.
Классификация сталей по качеству
В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора, стали подразделяют на:
- Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора.
- Качественные - до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно.
- Высококачественные - до 0.025% серы и фосфора.
- Особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.
Классификация сталей по степени раскисления
Раскисление стали - это процесс удаления из жидкого металла - кислорода, что влияет на качество стали.
По степени её раскисления, существуют:
- спокойные стали, т. е., полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами "сп" в конце марки (иногда буквы опускаются). Эти стали хорошо раскислены марганцем, кремнием, алюминием и её затвердевание происходит без выделения газов.
- кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп". Такие стали раскисленны только марганцем и при её затвердевании происходит бурное выделение углекислого газа, создавая впечатление кипения стали
- полуспокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами "пс".
Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по поставкам 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. В зависимости от нормируемых показателей (предел прочности, относительное удлинение, предел текучести, изгиб в холодном состоянии) сталь каждой группы делится на категории, которые обозначаются арабскими цифрами.
Конструкционные стали
Нелегированные конструкционные стали обыкновенного качества
Обозначают по ГОСТ 380-94 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. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют номер в конце соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают.
Например: Ст1кп2 - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, № марки 1, второй категории, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А); ВСт5Г - углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, спокойная, № марки 5, первой категории с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В); Вст0 - углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0, группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0 по степени раскисления не разделяют).
Обозначение нелегированной конструкционной стали обыкновенного качества
- Ст0 < 0.23%
- Ст1 0.06 - 0.12%
- Ст2 0.09 - 0.15%
- Ст3 0.14 - 0.22%
- Ст4 0.18 - 0.27%
- Ст5 0.28 - 0.37%
- Ст6 0.38 - 0.49%
Нелегированные конструкционные качественные стали
В соответствии с ГОСТ 1050-88 эти стали маркируются двухзначными числами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: 05 ; 08 ; 10 ; 25 ; 40 и т.д.
Так сталь с содержанием углерода 0.07 - 0.14% обозначается 10, сталь с содержанием углерода 0.42 - 0.50% - 45, а сталь с углеродом 0.57 - 0.65% - 60.
При этом для сталей с C < 0.2%, не подвергнутых полному раскислению, в обозначение добавляются буквы кп (для кипящей стали) и пс (для полуспокойной). Для спокойных сталей буквы в конце их наименований не добавляются.
Например, 08кп, 10пс, 15, 18кп, 20 и т.д. Буква Г в марке стали указывает на повышенное содержание марганца. Например: 14Г, 18Г и т.д.
Качественные стали с повышенными свойствами, используемые для производства котлов и сосудов высокого давления, обозначают по ГОСТ 5520- 79 добавлением буквы К в конце наименования стали: 15К, 18К, 22К.
Конструкционные легированные стали
В соответствии с ГОСТ 4543-71 наименования таких сталей состоят из цифр и букв. Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Буквы указывают на основные легирующие элементы, включенные в сталь. (список будет далее). Цифры после каждой буквы обозначают примерное процентное содержание соответствующего элемента, округленное до целого числа , при содержании легирующего элемента до 1.5% цифра за соответствующей буквой не указывается.
Например, сталь состава C 0.09 - 0.15%, Cr 0.4 - 0.7%, Ni 0.5 - 0.8% называется 12ХН, а сталь состава C 0.27 - 0.34%, Cr 2.3 - 2.7%, Mo 0.2 - 0.3%, V 0.06 - 0.12% - 30Х3МФ. Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S < 0.03%, P < 0.03%) и сталь относится к группе высококачественных в конце ее обозначения ставят букву А.
Особовысококачественные стали, подвергнутые электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов, обозначают добавлением через тире в конце наименования стали буквы Ш. Например: 12Х2Н4А, 15Х2МА, 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш и др.
Литейные конструкционные стали
В соответствии с ГОСТ 977-88 обозначаются по тем же правилам, что и качественные и легированные стали. Отличие заключается лишь в том, что в конце наименований литейных сталей приводится буква Л
например, 15Л, 20Г1ФЛ, 35 ХГЛ и др.
Строительные стали
Строительные стали по ГОСТ 27772-88 обозначаются буквой С (строительная) и цифрами, соответствующими минимальному пределу текучести стали. Буква К в конце наименования указывает на стали с повышенной коррозионной стойкостью, буква Т - на термоупрочненный прокат, а буква Д - на повышенное содержание меди.
Например: С255, С345Т, С 390К, С440Д и т.д.
Шарикоподшипниковые стали
ГОСТ 801-78 маркируют буквами "ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента. Для сталей, подвергнутых электрошлаковому переплаву, буква Ш добавляется также и в конце их наименований через тире.
Например: ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4-Ш.
Автоматные стали
ГОСТ 1414-75 начинаются с буквы А (автоматная). Если сталь при этом легирована свинцом, то ее наименование начинается с букв АС. Для отражения содержания в сталях остальных элементов используются те же правила, что и для легированных конструкционных сталей.
Например: А20, А40Г, АС14, АС38ХГМ
Инструментальные стали
Нелегированные углеродистые инструментальные стали
Данные стали в соответствии с ГОСТ 1435-90 делятся на качественные и высококачественные.
- Качественные стали обозначаются буквой У (углеродистая) и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в стали, в десятых долях процента.
Так сталь У7 содержит 0.65 - 0.74% углерода, сталь У10 - 0.95 - 1.04%, а сталь У13 - 1.25 - 1.35%.
- В обозначения высококачественных сталей добавляется буква А (У8А, У12А и т.д.). Кроме того, в обозначениях как качественных, так и высококачественных углеродистых инструментальных сталей может присутствовать буква Г, указывающая на повышенное содержание в стали марганца.
Например: У8Г, У8ГА.
Инструментальные легированные стали
Правила обозначения инструментальных легированных сталей по ГОСТ 5950-73 в основном те же, что и для конструкционных легированных. Различие заключается лишь в цифрах, указывающих на массовую долю углерода в стали.
Процентное содержание углерода также указывается в начале наименования стали, в десятых долях процента, а не в сотых, как для конструкционных легированных сталей.
Если же в инструментальной легированной стали содержание углерода составляет около 1.0%, то соответствующую цифру в начале ее наименования обычно не указывают.
Приведем примеры: сталь 4Х2В5МФ имеет содержание C 0.3 - 0.4%, Cr 2.2 - 3.0%, W 4.5 - 5.5%, Mo 0.6 - 0.9%, V 0.6 - 0.9%, а сталь ХВГ - C 0.9 - 1.05%, Cr 0.9 - 1.2%, W 1.2 - 1.6%, Mn 0.8 - 1.1%.
Быстрорежущие стали
Обозначают буквой "Р", следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама.
В отличие от легированных сталей в наименованиях быстрорежущих сталей не указывается процентное содержание хрома, т.к. оно составляет около 4% во всех сталях, и углерода (оно пропорционально содержанию ванадия). Буква Ф, показывающая наличие ванадия, указывается только в том случае, если содержание ванадия составляет более 2.5%.
В соответствии с вышесказанным сталь Р6М5 имеет состав С 0.82 - 0.9%, Cr 3.8 - 4.4%, Mo 4.8 - 5.3%, V 1.7 - 2.1%, W 5.5 - 6.5%, а сталь состава С 0.95 - 1.05%, Cr 3.8 - 4.3%, Mo 4.8 - 5.3%, V 2.3 - 2.7%, N 0.05 - 0.1%, W 5.7 - 6.7% называется Р6АМ5Ф3
Нержавеющие стали
Обозначения стандартных нержавеющих сталей согласно ГОСТ 5632-72 состоят из букв и цифр и строятся по тем же принципам, что и обозначения конструкционных легированных сталей.
В обозначения литейных нержавеющих сталей добавляется буква Л.
Приведем примеры: нержавеющая сталь состава C < 0.08%, Cr 17.0 - 19.0%, Ni 9.0 - 11.0%, Ti 5*C - 0.7% обозначается 08Х18Н10Т, а литейная сталь 16Х18Н12С4ТЮЛ имеет состав C 0.13 - 0.19%, Cr 17.0 - 19.0%, Ni 11.0 - 13.0%, Si 3.8 - 4.5%, Ti 0.4 - 0.7%, Al 0.13 - 0.35%.
В том случае, если стали получены методом электрошлакового переплава, к их наименованиям (также как и для легированных сталей) добавляется через тире буква Ш (06Х16Н15М3Б-Ш).
Помимо этого к наименованиям указанных сталей через тире могут добавляться буквы, означающие следующее: ВД - вакуумно-дуговой переплав (09Х16Н4Б-ВД), ВИ - вакуумноиндукционная выплавка (03Х18Н10-ВИ), ЭЛ - электронно-лучевой переплав (03Н18К9М5Т-ЭЛ), ГР - газокислородное рафинирование (04Х15СТ-ГР), ИД - ваккумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ЭП14-ИД), ПД - плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ХН45НВТЮБР-ПД), ИЛ - вакуумно-индукционная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом (ЭП989-ИЛ) и т.д.
Буквенное обозначение легирующих элементов
- А - азот, если буква находится в середине марки;
- Б - ниобий;
- В - вольфрам;
- Г - марганец;
- Д - медь;
- К - кобальт;
- М - молибден;
- Н - никель;
- П - фосфор;
- Р - бор;
- С - кремний;
- Т - титан;
- Х - хром;
- Ц - цирконий;
- Ю - алюминий.
Цифры после буквы указывают примерное содержание данного легирующего элемента, округленного до целого числа процентов. Если после буквы цифра не поставлена, это означает, что данного элемента не более 1%.
Две цифры в начале марки стали указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 40Х содержит 0,33-0,44% углерода и 0,8-1,1% хрома. Буква "А" в конце означает, что сталь высококачественная, например, сталь 30ХГСА содержит примерно 0,3% углерода и менее 1% хрома, марганца и кремния, высококачественная.
🧨🧨🧨Еще больше полезной информации можно почерпнуть в нашем телеграм и youtube канале:
https://t.me/hsitg
