Расшифровка марок сталей и чугунов? Иногда этот вопрос кажется просто неразрешимым. Еще с университетской скамьи, когда преподают материаловедение, этот вопрос рассматривается как-то скомкано и не всегда понятно, хотя если разобраться все довольно просто.

Сегодня начал искать наиболее полный и в тоже время наиболее сжатый материал по расшифровке марок сталей и чугунов, интернет полнится из сайта в сайт повторяющейся информацией. Наиболее полно на приведенный выше вопрос ответил этот ресурс , а наиболее сжато и доступно, приведенная ниже методическая работа (автора, к сожалению, не нашел):

Расшифровка обозначений марок сталей и чугунов

Цель:

1. Изучение принципов обозначения марок сталей и чугунов

Задание

1. Ознакомиться с методикой маркировки различных марок сталей и чугунов по методическим указаниям

2. Дать расшифровку марок сталей и чугунов по карточке индивидуального задания

Сведения из теории

ЧУГУНЫ

Чугун - сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, постоянные примеси.

Они мало пластичны, не прокатываются и не куются. Чугуны обладают пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. За счет этого из чугунов можно делать отливки значительно более сложной формы, чем из сталей

Разновидности чугунов:

В зависимости от того, какой формы присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны.

Белый чугун

Такое название он получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементит.Белые чугуны имеют большую твердость (НВ 450-550) и, как следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются.

Высокая твердость белого чугуна обеспечивает его износостойкость, в том числе и при воздействии агрессивных сред. Это свойство учитывают при изготовлении из него поршневых колец. Однако белый чугун применяют главным образом для отливки деталей на ковкий чугун, поэтому его называют передельным.

Серый чугун

В сером чугуне углерод находится в виде графита пластинчатой формы..

Серые чугуны маркируются сочетанием букв «С» - серый, «Ч»- чугун и цифрами, которые обозначают временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа.

Высокопрочный чугун

Отличительной особенностью высокопрочного чугуна являются его высокие механические свойства, так как структурв углерода в нем -шаровидный графит. Это повышает прочность чугуна и позволяет получить сплавы с достаточно высокой пластичностью и вязкостью.

Обозначение марки включает буквы «В» - высокопрочный, «Ч» - чугун и цифры, обозначающие временное сопротивление разрыву при растяжении в МПа.

Ковкий чугун

Ковкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Несмотря на свое название, они никогда не подвергаются ковке. Конфигурация детали из ковкого чугуна определяется формой отливки. Ковкие чугуны маркируют «К» - ковкий, «Ч» - чугун и цифрами. Первая группа цифр показывает предел прочности чугуна при растяжении, МПа: вторые - относительное удлинение при разрыве в %.

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, слежующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.

Жаростойкие чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при температуре 900-11000 0 С.

Коррозионностойкие чугуны

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

1. СЧ15 - серый чугун, временное сопротивление при растяжении 150Мпа.

2. КЧ45-7 - ковкий чугун, временное сопротивление прирастяжении 450Мпа, относительное удлинение 7%.

3. ВЧ70 - высокопрочный чугун, временное сопротивление при растяжении 700 МПА

4. АЧВ - 2 - антифрикционный высокопрочный чугун, номер 2.

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

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

Стали

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

Классификация

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

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, жаростойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др

Углеродистые стали

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 свойст: 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, ВСтЗпс.

Таблица 2. - Структура обозначения углеродистых сталей

Группа стали	Обозначение	Номер стали	Степень раскисления

			кп, пс, сп

			кп, пс, сп

			кп, пс, сп

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

Обозначение	Расшифровка обозначения
	Группа сталей, поставляемая с гарантированными механическими свойствами. Обычно при обозначении сталей букву А опускают
	Группа сталей, поставляемая с гарантированным химическим составом
	Группа сталей, поставляемая с гарантированными химическим составом и механическими свойствами
	Сокращенное обозначение термина «сталь»
	Условные марки стали
	Наличие буквы Г после номера стали означает повышенное содержание марганца
	Сталь «кипящая», раскисленная только ферромарганцем
	Сталь «полуспокойная», раскисленная ферромарганцем и алюминием
	Сталь «спокойная», то есть полностью раскисленная.

1. БСТ2кп - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы Б, поставляемая с гарантированным химическим составом, номер 2, кипящая.

2. СТ5Гпс - сталь конструкционная обыкновенного качества, группы, поставляемая с гарантированными механическими свойствами, номер 5, содержание марганца до 1%, полуспокойная.

3. ВСтЗсп - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы В, поставляемая с гарантированным химическим составом и механическими свойствами, номер 3, спокойная.

Обозначение углеродистых качественных конструкционных сталей

Качественная конструкционная сталь - сталь с заметно меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей. Обозначается согласно ГОСТ 1050-88.

Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями химического состава и механических свойств. По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую (кп), полуспокойную (пс), спокойную (без указания индекса). Буква Г в марках сталей указывает на повышенное содержание марганца (до 1%).

Примеры обозначения и расшифровки:

1. Сталь 05кп -сталь конструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,05%, кипящая.

2. Сталь 25 - сталь конструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,25%, спокойная.

3. Сталь 60Г - сталь конструкционная среднеуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,6%, арганца 1%, спокойная.

Автоматные стали. Обозначение автоматных сталей

По ГОСТ 1414-75 эти стали маркируют буквой А и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Применяют следующие марки автоматной стали: А12,А20, АЗО, А40Г. Из стали А12 готовят неответственные детали, из стали других марок - более ответственные детали, работающие при значительных напряжениях и повышенных давлениях. Сортамент автоматной стали предусматривает изготовление сортового проката в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечений. Эти стали не применяют для изготовления сварных конструкций.

Котельные стали. Стали листовые для котлов и сосудов, работающих под давлением, применяют для изготовления паровых котлов, судовых топок, камер горения и других деталей. Они должны работать при переменных давлениях и температуре до 450"С. Кроме того, котельная сталь должна хорошо свариваться. Для получения таких свойств в углеродистую сталь вводят технологическую добавку (титан) и дополнительно раскисляют ее алюминием. Выпускают следующие марки углеродистой котельной стали 12К, 15К, 16К, 18K.20K.22Kc содержанием в них углерода от 0,08 до 0,28%. Эти стали поставляют в виде листов с толщиной до 200 мм и поковок в состоянии после нормализации и отпуска.

Примеры обозначения и расшифровка:

АС12ХН - сталь автоматная легированная, низкоуглеродистая, содержащая 0,12 % углерода, 1% хрома и никеля.

Инструментальные углеродистые стали

Обозначение инструментальных углеродистых сталей

Инструментальный углеродистые стали маркируют в соответствии с ГОСТ 1435-90.

Инструментальные углеродистые стали выпускают следующих марок: У7.У8ГА.У8Г, У9, У 10, У 11, У 12 и У 13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А.

Примеры обозначения и расшифровки

1. У12 - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 1,2% углерода, качественная.

2. У8ГА - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,8% углерода, 1% марганца, высококачественная

3. У9А - сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,9% углерода, высококачественная.

Легированные стали

Легированной называют сталь со специально введенным одним или более легирующим элементом.

Обозначение легированных сталей

Легированные стали маркируются комбинацией цифр и заглавных букв алфавита. В обозначении нет слова «сталь» или символа «Ст». Например, 40Х, 38ХМ10А, 20Х13. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Следующие буквы являются сокращенным обозначением элемента. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание этого элемента в целых процентах. Если за буквой не стоит цифра, значит содержание этого элемента до 1%.

Таблица 4. - Обозначение элементов марка

Для изготовления измерительных инструментов применяют Х, ХВГ. Стали для штампов: 9Х, Х12М, 3Х2Н8Ф.

Стали для ударного инструмента: 4ХС, 5ХВ2С.

Обозначение быстрорежущих сталей

Все быстрорежущие стали являются высоколегированными. Это стали для оснащения рабочей части резцов, фрез, сверл и т.д.

Маркировка быстрорежущих сталей всегда начинается с буквы Р и числа, показывающего содержание вольфрама в процентах. Наиболее распространенными марками являются Р9, Р18, Р12.

Легированные стали с особыми свойствами:

1. Коррозионностойкие стали. Коррозионностойкой (или нержавеющей) называют сталь, обладающую высокой химической стойкостью в агрессивных средах. Коррозионностойкие стали получают легированием низко- и среднеуглеродистых сталей хромом, никелем, титаном, алюминием, марганцем. Антикоррозионные свойства сталям придают введением в них большого количества хрома или хрома и никеля. Наибольшее распространение получили хромистые и хромоникелевые стали. Например, хромистые стали 95Х18, 30Х13, 08Х17Т. Хромоникелевые нержавеющие имеют большую коррозийную стойкость, чем хромистые стали, обладают повышенной прочностью и хорошей технологичностью в отношении обработки давлением. Например, 12Х18Н10Т, 08Х10Н20Т2.

2. Жаростойки е оболадают стойкостью против химического разрушения в газовых средах, работающие в слабонагруженном состоянии

3. Жаропрочные стали - это стали, способные выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др.

Например, 40Х10С2М, 11Х11Н2В2МФ.

4. Износостойкие стали , обладающие повышенной стойкостью к износу: шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые. Особенности обозначения подшипниковых сталей.

Маркировка начинается с буквы Ш, цифра, стоящая после буквы Х, показывает содержание хрома в десятых долях процента. Например, ШХ9, ШХ15ГС.

Примеры обозначения и расшифровки

1. 40ХГТР - сталь конструкционная, легированная, качественная, содержащая 0,4% углерода и по 1% хрома, марганца, титана, бора, остальное- железо и примеси;

2. 38Х2МЮА - сталь конструкционная, легированная, высококачественная, содержащая 0,38% углерода, 2% % хрома, 1% молибдена, алюминия, остальное- железо и примеси;

3. ХВГ - сталь конструкционная, легированная, качественная, содержащая 1% углерода и по 1% хрома, марганца, остальное - железо и примеси;

4. ШХ15 - сталь подшипниковая, инструментальная, качественная, содержащая 1% углерода, 1,5% хрома, остальное-железо;

5. Р10К5Ф5 - сталь быстрорежущая, инструментальная, качественная, содержащая 1% углерода, 10 % вольфрама, 5% кобальта, 5% ванадия, остальное-железо.

Лидирующее место среди всех металлических материалов, применяемых в машиностроении, приборостроении, строительстве и многих других областях, занимают стали. Они обладают ценными технологическими характеристиками, широко востребованы за счет своих механических свойств и физико-химических параметров.

Стали имеют преимущество перед большим количеством других материалов не только благодаря комплексу своих технологических и конструкционных характеристик, но и ввиду своей демократичной стоимости.

Технологии производства сталей постоянно совершенствуются, это заключается не только в повышении качества. Появляются новые марки с особыми наборами требуемых характеристик.

Характеристики каждой конкретной стали зависят от ее классификационной принадлежности и набора входящих в ее состав элементов.

Рассмотрим принципы классификации стали .

Принципы классификации стали

Можно выделить пять основных классификационных признаков, по которым производится разделение сталей:

химический состав;
назначение;
качество;
степень раскисления;
структура.

Рассмотрим подробнее каждый признак.

Классификация по химическому составу

По химическому составу сталь подразделяется на две группы:

углеродистые;
легированные.

низкоуглеродистые (менее 0,3% углерода);
среднеуглеродистые (0,3−0,7% углерода);
высокоуглеродистые (свыше 0,7% углерода).

Легирование стали осуществляется с целью достижения тех или иных требуемых свойств стали путем введения в состав особых легирующих элементов . В качестве таких элементов часто применяют хром, никель, марганец, кремний, вольфрам, молибден, ванадий, титан и другие.

В зависимости от содержания легирующих добавок сами легированные стали подразделяются на три группы:

низколегированные (менее 5% легирующих элементов);
среднелегированные (5−10% легирующих элементов);
высоколегированные (более 10% легирующих элементов).

Классификация по назначению

По назначению сталь делят на три основных класса:

Конструкционные. Основная область применения - изготовление деталей разнообразных машин и механизмов, приборов, строительных конструкций.
Инструментальные. Применяются для инструментов различного назначения (режущего, мерительного, штамповочного). В зависимости от функций инструмента сталь обладает соответствующими характеристиками.
Специального назначения. К этой группе коррозионностойкие стали, жаростойкие и жаропрочные, а также электротехнические.

Классификация по качеству

Под качеством следует понимать комплекс свойств, определяемый самим процессом изготовления стали. Среди характеристик качества можно отметить технологичность стали, однородность химического состава и строения, а также механических свойств. На качество стали оказывает влияние содержание в составе газов (водорода, кислорода, азота) и вредных примесей (в их числе сера и фосфор).

По качеству сталь разделяют на следующие группы:

обыкновенного качества;
качественные;
высококачественные.

Классификация по степени раскисления

Раскисление - процесс удаления кислорода из стали в жидком состоянии.

По степени раскисления различают следующие группы:

спокойные (полностью раскисленные);
полуспокойные;
кипящие (слабо раскисленные).

Название подгрупп соответствует характеру протекания процесса затвердевания.

Классификация по структуре

В основе такой классификации лежит структура в отожженном и нормализованном состоянии, которая определяет особенности свойств стали.

В отожженном состоянии конструкционные стали делят на:

доэвтектоидные (имеют в структуре избыточный феррит);
эвтектоидные (структура состоит из перлита);
аустенитные;
ферритные.

После нормализации стали по структуре делятся на следующие классы:

перлитный;
мартенситный,
аустенитный,
ферритный.

Влияние каждой структуры на свойства сталей можно узнать из специализированной литературы.

Влияние содержания углерода и легирующих элементов

Именно содержание углерода в стали, а также наименование и количество введенных в ее состав легирующих добавок являются наиболее интересными для анализа получаемых свойств конкретной марки.

На первом месте по важности стоит углерод, ведь сталь и представляет собой сплав железа и углерода . Увеличение содержания углерода влечет увеличение прочности с одновременным снижением пластичности. Он также определяет способность стали к технологической обработке (резание, свариваемость, обработка давлением).

Легирующие элементы вносятся в необходимых пропорциях в зависимости от необходимости получения тех или иных свойств. Каждый элемент обладает своими особенностями. Например, хром улучшает механические свойства, никель снижает порог хладноломкости, вольфрам и молибден способствуют увеличению теплостойкости быстрореза и т. д.

Российская система маркировки сталей

На мировом рынке металлов отсутствует единая система маркировки сталей. Параллельно существуют российская, европейская, американская и японская системы . Отсутствие единого стандарта вносит определенные трудности при международных торговых операциях.

В нашей стране принята буквенно-цифровая система. В ней буквы соответствуют различным элементам, а цифры указывают на содержание соответствующих элементов. В Германии также иногда используется система, сходная по принципу с российской.

Буквенно-цифровая система имеет огромное преимущество по сравнению с другими, так как позволяет не только отличать одну марку стали от другой, но и по набору букв и цифр судить о технологических и конструкционных характеристиках.

В отечественной системе также применяются некоторые специальные обозначения:

Стали обыкновенного качества обозначаются индексом «Ст», за которым следует номер марки. Перед ним может быть обозначена группа гарантированных свойств (механических, химсостава).
Конструкционные качественные углеродистые стали обозначаются сотыми долями процентного содержания углерода и маркировкой степени раскисления (например, 08КП).
Качественные углеродистые инструментальные стали обозначены индексом «У», за которым следует содержание углерода в десятых долях процента (например, У8).
Быстрорежущие стали обозначают индексом «Р», за которым следует содержание вольфрама в процентах (например, Р18).

Очень информативна маркировка легированных сталей: для обозначения легирующих элементов применяются соответствующие буквы русского алфавита: «Х» - хром, «Н» - никель, «Т» - титан, «М» - молибден, «Ю» - алюминий, «В» - вольфрам и т. д.

При маркировке конструкционных легированных сталей в самом начале указывается содержание углерода в сотых долях процента, а при маркировке инструментальных легированных - в десятых долях процента.

Сталь 12Х18Н10Т

Рассмотрим с позиции российской системы маркировки состав и свойства одной из популярнейших нержавеющей стали 12Х18Н10Т . Расшифровка не составляет особого труда:

В маркировке указаны лишь основные легирующие элементы. Полный химический состав для любой марки приведен в марочниках сталей. Оттуда же можно почерпнуть и сведения о свойствах стали.

Проанализировав состав 12Х18Н10Т, используя углубленные знания о воздействии легирующих добавок, можно сделать заключение, что данная сталь:

может использоваться для изделий, работающих в агрессивных средах;
имеет высокую стойкость к электрохимической коррозии;
подходит для слабонагруженных деталей в химически активных средах;
может быть использована для нагруженных деталей, работающих продолжительное время при температурах до 600 градусов.

На практике 12Х18Н10Т часто применяется для сварной аппаратуры, деталей печей и нагревательных систем. Высокие эксплуатационные характеристики данной стали позволяют применять ее в большом количестве отраслей, где требуется повышенная коррозионная стойкость .

По аналогии с рассмотренным примером стали 12Х18Н10Т, используя высокую информативность отечественной системы маркировки и знания о влиянии легирующих элементов, можно для любой марки сделать заключение о ее характеристиках.

Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках. Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется.

Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.

Виды сталей и особенности их маркировки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.

Одним из важнейших параметров, по которому стали делят на различные классы, является химический состав. Среди сталей по данному критерию выделяют легированные и углеродистые, последние подразделяются на мало- (углерода до 0,25%), средне- (0,25–0,6%) и высокоуглеродистые (в них содержится больше 0,6% углерода).

Включая в состав стали легирующие элементы, ей можно придать требуемые характеристики. Именно таким образом, комбинируя вид и количественное содержание добавок, получают марки, обладающие улучшенными механическими свойствами, коррозионной устойчивостью, магнитными и электрическими характеристиками. Конечно, улучшать характеристики сталей можно и при помощи термообработки, но легирующие добавки позволяют делать это более эффективно.

По количественному составу легирующих элементов различают низко-, средне- и высоколегированные сплавы. В первых легирующих элементов не более 2,5%, в среднелегированных – 2,5–10%, в высоколегированных – более 10%.

Классификация сталей осуществляется и по их назначению. Так, выделяют инструментальные и конструкционные виды, марки, отличающиеся особыми физическими свойствами. Инструментальные виды используются для производства штамповых, мерительных, а также режущих инструментов, конструкционные – для выпуска продукции, применяемой в строительстве и сфере машиностроения. Из сплавов, отличающихся особыми физическими свойствами (также называемых прецизионными), изготавливают изделия, которые должны обладать особыми характеристиками (магнитными, прочностными и др.).

Стали противопоставляются друг другу и по особым химическим свойствам. К сплавам данной группы относятся нержавеющие, окалиностойкие, жаропрочные и др. Что характерно, нержавеющие стали могут быть коррозионностойкими и – это разные категории.

Кроме полезных элементов, сталь включает и вредные примеси, к основным из которых относятся сера и фосфор. В ней также находятся газы в несвязанном состоянии (кислород и азот), что негативно отражается на ее характеристиках.

Если рассматривать основные вредные примеси, то фосфор увеличивает хрупкость сплава, особенно сильно проявляющуюся при низких температурах (так называемая хладноломкость), а сера вызывает появление трещин в металле, нагретом до высокой температуры (красноломкость). Фосфор, ко всему прочему, значительно уменьшает пластичность нагретого металла. По количественному содержанию этих двух элементов выделяют стали обыкновенного качества (не более 0,06–0,07% серы и фосфора), качественные (до 0,035%), высококачественные (до 0,025%) и особовысококачественные (сера – до 0,015%, фосфор – до 0,02%).

Маркировка сталей также указывает на то, в какой степени из их состава удален кислород. По уровню раскисления выделяют стали:

спокойного типа, обозначаемые буквосочетанием «СП»;
полуспокойные – «ПС»;
кипящие – «КП».

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.

Конструкционная , 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:

Обозначение сталей с легирующими элементами

Как сказано выше, классификация сталей с легирующими элементами включает несколько категорий. Маркировка легированных сталей составляется по определенным правилам, знание которых позволяет достаточно просто определить категорию конкретного сплава и основную область его применения. В начальной части названий таких марок находятся цифры (две или одна), показывающие содержание углерода. Две цифры указывают на его среднее содержание в сплаве в сотых долях процента, а одна – в десятых. Есть и стали, не имеющие в начале названия марки цифр. Это означает, что углерод в этих сплавах содержится в пределах 1%.

Буквы, которые можно увидеть за первыми цифрами названия марки, указывают на то, из чего состоит данный сплав. За буквами, дающими информацию о том или ином элементе в его составе, могут стоять или не стоять цифры. Если цифра есть, то по ней определяется (в целых процентах) среднее содержание указанного буквой элемента в составе сплава, а если цифры нет, значит, данный элемент содержится в пределах от 1 до 1,5%.

В конце маркировки отдельных видов сталей может стоять буква «А». Это говорит о том, что перед нами высококачественная сталь. К таким маркам могут относиться и углеродистые стали, и сплавы с легирующими добавками в своем составе. Согласно классификации, к данной категории сталей причисляются те, в которых сера и фосфор составляют не более 0,03%.

Примеры маркировки сталей различных видов

Определение марки стали и причисление сплава к определенному виду – это задача, которая не должна вызывать никаких проблем у специалиста. Не всегда под рукой есть таблица, в которой дается расшифровка названий марок, но разобраться с этим помогут примеры, которые приведены ниже.

Конструкционные стали, не содержащие легирующих элементов, обозначаются буквосочетанием «Ст». Цифры, стоящие следом, – это содержание углерода, исчисляемое в сотых долях процента. Несколько иначе маркируются низколегированные конструкционные стали. К примеру, в стали марки 09Г2С 0,09% углерода, а легирующие добавки (марганец, кремний и др.) содержатся в ней в пределах 2,5%. Очень похожие по своей маркировке 10ХСНД и 15ХСНД отличаются разным количеством углерода, а доля каждого легирующего элемента в них составляет не больше 1%. Именно поэтому после букв, обозначающих каждый легирующий элемент в таком сплаве, не стоит никаких цифр.

20Х, 30Х, 40Х и др. – так маркируются конструкционные легированные стали, преобладающим легирующим элементом в них является хром. Цифра в начале такой марки – это содержание углерода в рассматриваемом сплаве, исчисляемое в сотых долях процента. За буквенным обозначением каждого легирующего элемента может быть проставлена цифра, по которой и определяют его количественное содержание в сплаве. Если ее нет, то указанного элемента в стали содержится не больше 1,5%.

Можно рассмотреть пример обозначения хромокремнемарганцевой стали 30ХГСА. Она, согласно маркировке, состоит из углерода (0,3%), марганца, кремния, а также хрома. Каждого из данных элементов в ней содержится в границах 0,8–1,1%.

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.

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.).

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.).

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.

Обрабатываемые материалы

В настоящее время ни кому не секрет что на машиностроительных предприятиях изготавливают различную продукцию из различных материалов, сталей и сплавов.

Материалы в свою очередь делятся на конструкционные и инструментальные.

Конструкционные материалы

Металлические – к ним относятся сплавы на основе железа, меди, никеля, алюминия, магния, титана и другие металлы.

Не металлические – к ним относятся различные пластмассы, керамика, стекло, резина и другие материалы.

Композиционные – в этих материалах сочетаются разнородные материалы, при чем свойства наполнителей в корне отличаются от композитного материала.

В машиностроении металлы в чистом виде применяются редко, в основном большое применение имеют сплавы металлов. Для этого созданы условные обозначения марок машиностроительных материалов, в них входят символы и по ним можно определить или сделать расшифровка марок сплавов.

Условные обозначения элементов металла в сплавах

Элемент	Черные сплавы	Цветные сплавы
Алюминий	Ю	А
Барий	-	Бр
Берилий	Л	-
Бор	Р	-
Ванадий	Ф	Вам
Вольфрам	В	-
Галий	Ги	-
Германий	-	Г
Европий	-	Ев
Железо	-	Ж
Золото	-	Ин
Иридий	-	И
Кадмий	Кд	Кд
Кобальт	К	К
Кремний	С	Кр (К)
Литий	-	Лэ
Магний	Ш	Мг
Марганец	Г	Мц (Мр)
Медь	Д	М
Молибден	М	-
Никель	Н	Н
Ниобий	Б	Нп
Олово	-	О
Осмий	-	Ос
Палладий	-	Пд
Платина	-	Пл
Рений	-	Ре
Родий	-	Rg
Ртуть	-	Р
Рутений	-	Ру
Свинец	-	С
Серебро	-	Ср
Скандий	-	Скм
Сурьма	-	Су
Таллий	-	Тл
Тантал	-	ТТ
Титан	Т	ТПД
Углерод	У	-
Фосфор	П	Ф
Хром	Х	Х (Хр)
Церий	-	Се
Цинк	-	Ц
Цирконий	Ц	ЦЭВ
Эрбий	-	Эрм
Висмут	Ви	Ви

Чугун – это сплав железа, углерода, а так же добавки кремния, марганца и других веществ, причем содержание углерода 2,14…4,5%. Есть несколько видов чугуна: серый чугун маркируется СЧ, и ковкий чугун КЧ.

Сталь – это сплав железа и углерода, при чем содержание углерода до 2%.

Расшифровка марки сплавов

Исходя из таблицы можно расшифровать марку сплава например:

Возьмем самую распространенную нержавейку:

12Х18Н10Т
Углерода до 1%
Хром 18%
Никель 10%
Титан до 1%
Остальное железо

Первые цифры (их может и не быть) показывают процентное содержание углерода, не забывайте углерод в сплавах до 1%, то есть если цифра 09 или 12 это значит что углерода до 1% в сотых долях процента 0,09 и 0,12. Цифры идущие после букв означают процентное содержание добавок, если цифра не стоит значит % содержания 1%. Попробуем расшифровать сплав алюминия:

АМГ6
Углерода до 1%
Алюминий 1%
Молибден 1%
Марганец 6%
Остальное железо.

Условные обозначения марок материалов

Чугун с пластичным графитом (серый чугун ) ГОСТ 1412-85: Обозначается буквами СЧ и числами, которые обозначают предел прочности при растяжении (СЧ20).

Чугун с шаровидным графитом (высокопрочный чугун ) ГОСТ 7293-85: Обозначается буквами ВЧ и числами, обозначающие предел прочности при растяжении (ВЧ 45).

Ковкий чугун ГОСТ 1215-79**: Обозначается буквами КЧ. Первое число обозначает предел прочности при растяжении, второе число относительное удлинение в процентах (КЧ 30-6).

Чугун легированный со специальными свойствами жаростойкости, износостойкости, жаропрочный ГОСТ 7769-82**: Обозначается буквой Ч, последующие буквы указывают на наличие легирующих элементов, а цифры идущие за ними указывают на соответствующее содержание этих элементов в процентах. Последняя буква Ш говорит о том, что чугун с шаровидным графитом (ЧС5Ш).

Углеродистая сталь обыкновенного качества ГОСТ 380-94: Обозначается буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Чем выше номер тем больше содержания углерода и предела прочности при растяжении(Ст1, Ст2…Ст6). Степень раскисления стали обозначается буквами после цифр например: кп – кипящая, пс – полуспокойная, СП – спокойная.

Углеродистая сталь качественная конструкционная ГОСТ 1050-88**: Обозначается двумя цифрами: 05, 08, 10, 11, 15, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 показывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы пс и кп после цифр означают полуспокойная и кипящая сталь.

Низколегированная конструкционная сталь ГОСТ 19281-89**: первые две цифры указывают содержание углерода в сотых долях.

Легированная конструкционная сталь ГОСТ 4543-71*: буквы после цифр указывают на присутствие легирующих элементов в процентах (35Г2, 20Н2М). Если содержание легирующих элементов менее 1,5% , то цифра не ставится (50ХА, 15ХМ). Буквы А, Ш в конце обозначения указывают на то, что сталь высококачественная (15ХА, 20ХН3А) и особовысококачественная.

Углеродистая инструментальная сталь ГОСТ 1435-90: обозначается буквой У и цифрами которые означают содержание углерода в десятых долях процента (У7, У8, У10). Буква А после цифры означает, что сталь высококачественная (У8А).

Легированная инструментальная сталь ГОСТ 5950-73*: первые цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента, если оно больше 0,1% (9Х1, 9ХС). Цифры стоящие после букв обозначают легирующий элемент и его содержание в процентах (Х12, 8Х3).

Подшипниковая сталь ГОСТ 801-78*: обозначается буквами ШХ и цифрами, показывающие содержание хрома в десятых долях процента, а буквы после цифр указывают на наличие легирующих элементов (ШХ15СГ).

Алюминиевые сплавы
Литейные ГОСТ 2685-75: обозначаются буквами АЛ, после которых указывается номер сплава (АЛ2).
Деформируемые ГОСТ 4784-74*: обозначается буквами Д, АК, АН, ВД, В после которых указывается номер сплава (Д16).

Магниевые сплавы
Литейные ГОСТ 2856-79*: обозначается буквами Мл, после которых указывается номер сплава (Мл5).
Деформируемые ГОСТ 14957-76*: обозначают буквами МА, после которых указывают номер сплава.

Латуни
Обрабатываемые давлением ГОСТ 15527-70*, Литейные ГОСТ 17711-80: обозначают буквой Л. Последующие буквы указывают на легирующие элементы. Первое число указывает на содержание меди в процентах, остальные соответствуют последовательности букв содержание легирующих элементов в процентах (ЛМцС58-2-2).

Бронзы литейные
Безоловянные ГОСТ 493-79, оловянные ГОСТ 613-79: обозначают буквами Бр, последующие буквы указывают на легирующие элементы, а цифры указывают на их содержание в процентах (БрО4-4).

Маркировка сталей - что обозначают буквы?

Признаков сталей, по которым их классифицируют, действительно очень много, и не всегда удается разобраться в том, как же сталь маркируют и как по маркировке можно понять ее свойства. Однако в этом нет ничего сложного. Для начала надо представить себе классификацию сталей хотя бы вкратце - как подразделяются стали, по каким критериям их разделяют.

Обычные сплавы железа и углерода называются углеродистыми и распадаются на подгруппы - малоуглеродные, среднеуглеродные и высокоуглеродные. Углерод понижает пластичность и гибкость стали, зато добавляет ей прочности. Доля его, соответственно, до 0,25%, от 0,25% до 0,6% и от 0,6% до 2% (выше 2% - уже не сталь, а чугун).

Сплавы, где участвуют еще и другие элементы, носят наименование легированных, а эти дополнительные элементы зовут легирующими. В случае высоколегированной стали присадок в ней более 10%, для низколегированной - до 2,5%. Между этими числами находится среднелегированный вид.

ЕЩЕ О РАЗНОВИДНОСТЯХ СТАЛЕЙ

Функциональное назначение - та основа, с которой начинается маркировка. ГОСТ предписывает разделять стали отдельно на те, что подходят для целей строительства и машиностроения, а именно производства деталей в этой отрасли (этот вид называется конструкционным), а также те, что применяются для изготовления стальных инструментов (соответственно, инструментальные). Существует также целая группа материалов, которые созданы с целью придания им некоторых специализированных физических особенностей, к примеру, стали, предназначенные для пропускания сквозь них электромагнитного поля или же нержавеющие стали, среди которых коррозионностойкие и такие, которые выдерживают полтысячи градусов Цельсия.

Еще стали, как и всякий продукт, делятся по качественному признаку, что также оставляет свой след в их маркировке. При выплавке стали в ней могут оставаться небольшие количества серы и фосфора - добавок, с которыми сталь теряет все свои полезные свойства, становясь ломкой при различных условиях обработки. Качество стали меняется от стали обыкновенного качества до качественной, далее высококачественной и особовысококачественной. Процент серы, содержащийся в них, соответственно, до 0,06, до 0,04, до 0,03 и до 0,015; процент фосфора до 0,07, до 0,035, до 0,03 и до 0,025. Чем меньше, тем выше качество стали.

В Российской Федерации их именуют при помощи букв и цифр. Элементы сплава и степени раскисления, то есть насколько из стали удален кислород, обозначают буквами. Цифры показывают количество химических компонентов, присутствующих в составе сплава.

Показатель, насколько сталь раскислена, очень важен для прогнозирования ее свойств исходя из маркировки. По уровню раскисления бывает три вида стали:

Кипящая (они обозначены как КП);
Полуспокойная, то есть кислород не полностью удален (ПС);
Спокойная бескислородная (маркируется как СП).

ОБЫКНОВЕННОЕ КАЧЕСТВО

Попробуем расшифровать, например, маркировку ВСт4СП.

На стали обыкновенного качества пишут "Ст". Последующая цифра - марка. Чем она выше, тем больше углерода - то есть прочнее сталь. Перед "Ст" стоит буква - это означает, что сталь точно сохраняет какие-то характеристики. Их три вида - гарантированные механические свойства, химические свойства, либо гарантия обоих свойств. Обозначаются они буквами А, Б, В, первая зачастую опускается. Последние символы - это знакомый нам показатель раскисленности.

Значит, расшифровка нашей аббревиатуры будет звучать так: сталь обычного качества марки 4, полностью раскисленная, у которой гарантированы механические и химические свойства.

УГЛЕРОДИСТЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ СТАЛИ

Давайте еще попрактикуемся и расшифруем, например, такие аббревиатуры: 07КП и У9А.

Качественная сталь в зависимости от назначения маркируется по-разному. Индекса "Ст" она не содержит. Так, число в начале маркировки конструкционных сталей обозначает сотые доли С. Две буквы за ней - содержание О.

Инструментальные узнают по начальной букве "У", сразу за ней - содержание С в сотых долях. Стали более высокого качества обозначаются буквой "А" или "Ш" в конце, смотря по тому, сталь высококачественная или особовысококачественная.

Значит, расшифровки будут такие: 07КП - это качественная конструкционная кипящая сталь с содержанием углерода 0,07%, а У9А - высококачественная инструментальная сталь, в которой углерода 0,09%.

ОБОЗНАЧЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ

Для обозначения компонентов стали, которые придают ей нужные свойства, применяется целый ряд букв. Мы не будем подробно рассматривать все разновидности присадок и все буквы - их много и с ними можно ознакомиться в справочнике. Мы просто коротко коснемся, каким образом производить расшифровку таких аббревиатур как 10Х14Г14Н4Т.

Первые две цифры обозначают процентное содержание углерода в сотых долях. Если их нет - нужно сделать вывод, что мы имеем дело с инструментальной сталью, а уровень С в ней не превышает полутора процентов. Далее буквы, которые обозначают соответствующую присадку, и цифры, говорящие нам о ее процентном содержании в составе сплава. Если цифры нет - добавки в сплаве от 0,8 до полутора процентов.

О чем же говорит нам 10Х14Г14Н4Т? Сталь легированная, содержание углерода 0,1%, хрома 14%, марганца 14%, никеля 4%, титана 0,8-1,5%.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТАЛИ

Отдельно следует коснуться таких обозначений, как ШХ15СГ, Р9М4К8 или АЦ45Г2.

ШХ - это сталь шарикоподшипниковая. После буквы Х указывается содержание хрома. Так, ШХ15СГ означает сталь шарикоподшипниковую с 1,5% содержанием хрома и от 0,8% до 1,5% кремния и марганца.

А - автоматная (то есть такая, какая пригодна для обработки на автоматических станках). Цифры после этой буквы обозначают количество углерода (если их нет, значит, углерода не более 1,5%), в нашем случае мы имеем автоматную сталь, содержащую до полутора сотых долей углерода, 45% циркония и 2% марганца.

Символом "Р" маркируют быстрорежущую сталь. Последующая цифра - процент вольфрама. Расшифруем нашу аббревиатуру, получив сталь быстрорежущую с содержанием 9% вольфрама, 4% молибдена и 8% кобальта.

НЕСТАНДАРТНАЯ СТАЛЬ

Стали, выплавленные в экспериментальных целях, принято кодировать так: индекс завода, который выплавил ее, потом порядковый номер. Среди индексов есть, к примеру, такие: "ЭП" - Электросталь, или "ДИ" - Днепроспецсталь.

Вдобавок к этому буквы могут указывать способ, которым выплавлялась данная сталь. Буквы, скажем, "ВИ" в этом случае говорят о том, что сталь выплавлена при помощи вакуумно-индукционного способа.