Какие бывают марки стали: Марки стали. Расшифровка обозначений, применение, ГОСТы на производство – Сталь — Википедия

Марки стали: таблица с разъяснениями

Для всех видов деятельности как-либо связанных с использованием стали важно различать их марки, назначение и другие свойства указанные в индексе. Цифровые и буквенные обозначения позволяют быстро и без дополнительных уточнений разобраться в свойствах, характеристиках и предназначении различных типов металла. В этой статье изложен основополагающий принцип классификации и легкий способ чтения маркировок наиболее распространённых на практике сталей.

Сталь — это сплав железа с углеродом, доля его в металле не может превышать 2.14%. По объёму углерода различают стали с малым (0.25%), средним (до 0.6%) и высоким (свыше 0.6%) его количеством т. к. он существенно влияет на характеристики сплава, увеличивая твёрдость, но снижая прочностные характеристики.

Кроме этого, стали классифицируются:

• Углеродистые сплавы по ГОСТ 380-71, а также ГОСТ 1050-75;
• Легированные различными металлами по требованиям ГОСТ 4543-71, 5632-72 и 14959-79.

Легирование металла различными элементами позволяет придавать ему улучшенные эксплутационные свойства, например, устойчивость к трению (подшипники), электромагнитности, коррозии и т. п. Легированные марки стали, как и углеродистые разделяются на мало (2.5%), средне (2.5-10%) и высоколегированные (больше 10%).

Марки стали подлежат по государственным стандартам обязательной маркировке. В мире насчитывается несколько систем маркировки, например, принятая в США и большинстве стран запада, здесь будет рассмотрена Российская (СССР) система, как наиболее актуальная для РФ и ближнего зарубежья.

Виды сталей

Кроме содержания углерода и легирующих элементов металлов стали разделяются по присущим им качествам и соответственно сфере использования:

• Инструментальные стали служат в производстве разнообразных инструментов в т. ч. металлообрабатывающих.
• Конструкционные употребляются в изготовлении механизмов и деталей для машиностроительной промышленности и строительных конструкций.
• Прецизионные имеют особенные магнитные и другие физические характеристики.

 

 

Кроме этого, марки сталей различают по химическим и механическим качествам: жаропрочные, нержавеющие, электротехнические, пищевые и т. д. Причём каждая из них, как правило, подразделяется на несколько типов, а также имеет различные способы обработки, назначение и массовую долю составных частей с соответствующим обозначением этого в маркировке.

Качество сталей

Различные марки сплавов содержат посторонние примеси, которые снижают эксплуатационные качества металла. Главным образом это примеси фосфора и серы, а также кислорода в несвязанном виде и азота.

Влияние:

• Фосфор — хладноломкость и снижение пластичности;
• Сера — трещиноватость при сильном нагреве.

Соответственно массовой доле этих нежелательных примесей (S, F) введены степени качества марок:

• Обыкновенная сталь с существенным количеством примесей 0.06–0.07% серы и фосфора;
• Качественный сплав — максимум 0.035%;
• Высококачественная сталь большой степени очистки от нежелательных включений — 0,025%;
• Особо высококачественная — S – 0,015%, F – 0,02%.

Марку с обыкновенным качеством принято подразделять так:

• Маркировка А — с наибольшим количеством примесей;
• Б — со сбалансированной рецептурой;
• В — с гарантированным составом.

С учётом различных физических параметров каждая группа может подразделяться ещё на три группы.

Для выделения кислорода проводят операции раскисления металла в плавильной печи. Соответственно уровню его извлечения из сталей, марке сплава присваивается тип и указатель:

• Спокойные — «СП»;
• Полуспокойные — «ПС»;
• Кипящие марки – «КП».

 

Расшифровка маркировок без справочника

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

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

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

Не совпадают:

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

 

 

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

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

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

Обозначения по типам

Конструкционная сталь обыкновенного качества и не содержащяя легирующих элементов по требованиям ГОСТ 380-94 обозначается буквами «Ст» и зависимо от состава цифрами от 0 до 6. Металл более высокого качества получает меньший номер. Буквой «Г» отмечается высокая доля Mn в металле. Перед собственно маркой указывается группа металла.

Чем больше наличие углерода в металле и прочность стали, тем больше указанная цифра. Для указания подкатегории стали к знаку марки прибавляется номер в конце определённой категории, первая из них, как правило, не указана После указания вида и номера марки прописана степень раскисления. Например, Ст1кп2 означает:

• Ст — углеродистая обычного качества
• Марки — первой
• кп — кипящая
• 2 — вторая категория

Иногда маркировка бывает более длинной, например, химически стойкая легированная сталь 12Х18Н10Т. Расшифровка:

• 12 в начале обозначает содержание углерода — 0.12%. При отсутствии цифр подразумевается, что углерода больше 1%.
• Х18 — значит, что хрома в сплаве 18%
• Н10 — 10% никеля
• Т — это титан, отсутствие цифрового индекса означает массовую долю меньше 1%

 

Маркировка легированных сталей

Также для легированных сталей существуют дополнительные индексы для указания свойств и назначения:

• Ш — шарикоподшипниковая сталь
• Р — инструментальная быстрорежущая
• А — специальная автоматная
• Э — особо чистая от примесей (почти чистое железо), электротехническая

 

 

Обычная нелегированная сталь, такая как Ст3кп или Ст3св кроме названия (Ст) имеет указание на процент углерода «3” — 0.3%, «кп» — кипящая. Если последнее обозначение отсутствует — это означает раскисление обычного типа. Присутствующее иногда «св» указывает на хорошую свариваемость без предварительного разогрева.

Конструкционные обычные нелегированные стали типа 09Г2С расшифровываются так:

• 0.09% — доля углерода
• Легирующие элементы (Марганец, Кремний и др. — около 2%

Качественные стали типа 22К снабжены отметкой «К» качественная.

Марку литейной конструкционной стали для деталей и строительных конструкций дополнительно выделяют литерой «Л» после всех иных обозначений — 35ХМЛ.

Инструментальная нелегированная сталь типа У10ГА имеет индекс «У», следующая цифра отмечает массу углерода в сплаве, «Г» — присутствие марганца, «А» означает качество.

Электротехническая нелегированная сталь маркируется особо, одними цифрами — 10880 и т. д. Первая цифра обозначает технологию:

• 1 — горячекатанная
• 2 — калиброванная

Далее следует величина коэффициента старения: 0 или 1. Последующая цифра это характеристики нормировки, а другие означают его величину.

Строительные стали отмечаются литерой «С» (С390К, С375К), а за ней величина предельного значения текучести металла. Кроме этого существуют обозначения «Т» и «К» такого вида: С390К и С345Т, они значат соответственно особую стойкость к факторам коррозии и термоупрочненный прокат.

Быстрорежущая инструментальная сталь маркируется знаком «Р» — Р6М5Ф3. Остальные знаки в ряду маркировки выражают присутствие углерода в процентах и добавок. Стали быстрорежущие обязательно маркируются знаком Р, после него проставляется относительное содержание W в %. Например, маркировка стали Р6М5Ф3 расшифровывается так: по назначению она быстрорежущая (Р), включает 6% W, 5% Mo и 3% V (Ф).

Для быстрого и безошибочного чтения маркировок сталей существуют специальные таблицы, но не всегда они могут быть под рукой. Принципы определения марки, изложенные выше, помогут даже непрофессионалу определить базовые качества сталей и их назначение, чтобы подобрать необходимый металл. Это важно не только для определения свойств нужного материала, но и расчёта затрат. Если не требуется каких-то особых характеристик, то можно выбрать стали без содержания дорогостоящих элементов, которые в основном влияют на цену металла.

Конечно, в редких случаях встречаются нестандартные или требующие уточнения индексы и тогда не обойтись без таблиц и справочников. В данном материале приведены все самые распространённые обозначения маркировок. Разобравшись с ними будет легко ориентироваться в свойствах стали только по её техническому обозначению.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Как маркируют сталь

На правах рекламы.
Со школьной скамьи мы знаем, что сталь — это не железо, а сплав железа с углеродом и прочими элементами. Знаем и то, что в зависимости от содержания углерода и этих элементов стали бывают разные и различаются по маркам.

Но это чисто теоретическое школьное знание частенько подводит, когда нам приходится сталкиваться с многообразием марок и сортов стали на практике — от чередования букв и цифр в них у человека неподготовленного голова идет кругом.

А вопрос о том, какой сорт или марку стали предпочесть при строительстве… ну, хотя бы собственного загородного коттеджа, становится неразрешимым и требующим срочной помощи от специально обученных людей.

Однако все ли так трудно и неразрешимо в действительности? В самом ли деле маркировка сортов стали представляет собой великую тайну, доступную лишь посвященным? Отнюдь нет. Разобраться в этом вопросе вполне можно. Итак…

Друзья и враги качественной стали

Прежде всего, придется освежить в памяти школьный курс химии, из которого мы знаем, что чистое железо — металл сам по себе не очень прочный.

Упругость и прочность ему придает в малых количествах углерод, но он же в больших дозах превращает железо в прочный, но хрупкий чугун. Кроме того различные другие металлы («легирующие добавки») придают стали дополнительные полезные качества.

Посмотрим, какие качества придают стали «друзья» железа:

Таблица №1.

Но где «друзья», там и «враги» — примеси, которые ухудшают свойства стали. Это:

Таблица №2.

Разумеется, от вредных примесей металлурги при производстве стали стремятся избавиться — и касается это, в первую очередь кислорода, операция по удалению, которого из стали называется «раскислением».

В зависимости от того, насколько тщательно оно было проведено, сталь (самая обычная, без легирующих добавок) получает в своей маркировке индексы по степени раскисления:

• СП — «спокойная сталь» — тщательное раскисление, содержание соединений кислорода минимально;
• ПС — «полуспокойная сталь» — раскисление слабое, соединения кислорода присутствуют в умеренных количествах;
• КП — «кипящая сталь» — раскисление не проводилось, содержание соединений кислорода велико.

Страшные буквы КП

Посмотрим теперь на то, как будут обозначаться сорта самой простой стали, не имеющей в себе легирующих добавок. Их маркировка будет связана прежде всего с наличием вредных примесей — серы, фосфора и кислорода.

О содержании серы и фосфора в сортах обычной стали можно судить по такой таблице:

Таблица №3.

То есть обычные, нелигированные стали различаются между собой только содержанием углерода при соблюдении содержания допустимого минимума серы и фосфора (исключение составляет только Ст0, в которой допускается повышенное содержание серы).

При этом эти стали по умолчанию относятся к раскисленным — то есть спокойным и полуспокойным.

Если же в марке стали за цифрой фигурируют еще буквы КП, то это значит, что раскисления не было, и кроме серы и фосфора в стали содержатся еще и соединения кислорода.

То есть Ст7КП будет по качеству заведомо хуже, чем сталь Ст7, а Ст0КП — еще хуже, чем просто Ст0.

Тем не менее, такие стали производятся — и находят своих потребителей, поскольку имеют четкое назначение — это конструкционная сталь, которая чаще всего должна быть частью различных элементов строительных конструкций (арматурой в железобетоне, балками и лестницами в домах) — то есть там, где содержащиеся в них примеси большого вреда конструкции не нанесут.

Классификация и маркировка стали

Сложность в маркировке всех прочих видов стали связана с тем, что классификация сортов стали производится по нескольким параметрам, а именно:

Таблица №4.

Из сопоставления этих двух таблиц видно, что «внутренняя» классификация легированных сталей (на конструкционные, инструментальные и особые) трудно отличима от классификации всех сталей (на конструкционные и инструментальные).

Но тут уж ничего не поделаешь — это надо просто запомнить вместе с дополнительными буквенными обозначениями.

Особые буквы

Конструкционные легированные стали, специально предназначенные для изготовления подшипников, обозначаются литерой «Ш» , которая ставится в самом начале их маркировки.

После ставится буквенное обозначение легирующей добавки и цифра, говорящая о ее содержании в сплаве.

Например, сталь марки ШХ15 будет содержать хром в количестве 1,5%.

Качественные легированные стали, которые обладают улучшенными литейными свойствами, можно узнать по букве «Л» , стоящей в самом конце маркировки (35ХМЛ, 40ХЛ и др.).

Марки легированной строительной стали обозначаются «С» (не путать с «Ст»), которую тоже ставят в самом начале маркировки. Цифры, следующие за ней, указывают на минимальный предел текучести.

В таких марках также используются дополнительные буквенные обозначения:

• литера Т – термоупрочненный прокат;
• литера К – сталь, отличающаяся повышенной коррозионной устойчивостью.

Следовательно, С345Т — это термоупрочненный строительный прокат с минимальной текучестью 345, а С390К — это строительная сталь с минимальной текучестью 390 единиц и повышенной устойчивостью к коррозии.

Маркировка легированных сталей, из которых изготавливают быстрорежущие инструменты, начинается с литеры «Р» , за которой идут цифры, указывающие на количественное содержание вольфрама.

В дальнейшем маркировка таких сплавов производится по стандартному принципу: сперва буквы, обозначающие элемент, и за ними цифры, говорящие о его процентном содержании.

Разница только в том, что в обозначении инструментальных сталей с литерой «Р» не указывается содержание хрома (его содержание в них стандартно и составляет около 4%), а также углерод (его количество пропорционально содержанию ванадия).

Если количество ванадия превышает 2,5%, то его буквенное обозначение и количественное содержание проставляют в самом конце маркировки (например — Р6М5Ф3 и др.).

Ну и, наконец, литера в конце «А» обычно обозначает сталь особо высокого качества (то есть содержащую не более 0,015% серы и 0,02% фосфора)

Маркировка легированных сталей

Маркировка легированных сталей показывает, во-первых — главную легирующую добавку, и во-вторых химический состав стали.

На практике это выглядит так:

Таблица №5.

Но если содержание легирующих металлов меньше, чем содержание углерода, то маркировка приобретает вот такой вид: 20Х, 30Х, 40Х и др. Число в начале маркировки означает содержание углерода (оно исчисляется в-десятых долях процента), а за буквенным обозначением каждого легирующего элемента может быть проставлена цифра, по которой и определяют его количественное содержание в сплаве.

Если ее (как в указанных случаях) нет, то указанного элемента в стали содержится не больше 1,5%. Соответственно маркировка 40Х2 будет обозначать, что в сплаве содержится 4% углерода и 2% хрома.

Низколегированные стали, в которых главным элементом сплава является углерод, тоже могут иметь в начале маркировки указание на содержание углерода.

Например, маркировка стали марки 09Г2С показывает, что в ней содержится 0,09% углерода, а легирующие добавки ( Г-марганец и С-кремний ) содержатся в ней в пределах 2%.

Аналогично можно понять маркировки 10ХСНД или 15ХСНД

Цифры в начале обозначают содержание углерода (1% и 1,5% соответственно), а буквы обозначают легирующие добавки (Х-хром, С-кремний, Н-никель, Д-медь), содержание которых не превышает 1% и поэтому в цифрах не указывается.

Особые, но не легированные

Между тем, нелегированные стали, тоже далеко не все исчерпываются при маркировке литерой Ст. Многие из них содержат повышенное количество углерода и тоже относятся к категории прочных инструментальных и обозначают литерой «У» (углерод), которая ставится в начале их маркировки. Следующая за ней цифра означает процент углерода в сплаве — например У7, У8.

Такие стали могут быть еще качественными и высококачественными (в таком случае в конце марки присутствует буква «А» — например У8А). Кроме того, в их маркировке может быть отмечено содержание отдельных легирующих элементов — например, марганца (маркировка У8ГА и др.).

Кроме того, буквой «К» в маркировке может сообщать о количественном содержании углерода, содержащего в нелегированной конструкционной стали, которая употребляется для производства паровых котлов, работающих под высоким давлением (20К, 22К и др.).

Что из чего?

Теперь, зная «хитрости» маркировки различных видов стали, можно попробовать по этой маркировке определить химический состав.

Получится вот что:

Таблица №6.

Ну, а с таким знанием, уже можно решать какой сорт стали на что использовать…

Высоколегированная сталь: особенности, маркировка, сварка сталей

Целью внесения легирующих компонентов является изменение физических свойств стали — повышение прочности, противодействие коррозии, повышение гибкости. В зависимости от концентрации легирующих элементов различают три вида — низколегированная (дополнительных компонентов менее 2,5%), среднелегированная (от 2,5 до 10%) и высоколегированная сталь (от 10 до 50%).

Какими основными отличиями обладает высоколегированная сталь? Какие марки высоколегированных сталей существуют? И о чем нужно помнить при проведении сварочных работ? Ниже мы узнаем ответы на эти вопросы.

Основные особенности

Высоколегированная сталь помимо углерода и железа содержит большое количество легирующих добавок (от 10 до 50%). В качестве дополнительных компонентов: хром, никель, кремний, марганец, вольфрам, молибден, ванадий, алюминий, кобальт, титан, а также различные редкоземельные металлы.

Чаще всего в качестве дополнительных компонента выступает хром и никель — остальные компоненты обычно содержатся в небольших количествах. Хотя есть и некоторые исключения: простой пример — аустенитные марки высоколегированных сталей могут содержать марганец в концентрации от 1 до 15%.

Причины внесения легирующих добавок очень простые — они изменяют структуру и физические свойства стального сплава, что позволяет человеку получить металл с нужными свойствами.

Категории

Категории высоколегированных сталей в зависимости от их физических свойств:

• Окалиностойкие (жаростойкие) высоколегированные стали. Основная особенность подобных сплавов — полная устойчивость к умеренно-высоким температурам (до 550 градусов по Цельсию) окружающей среды в ненагруженном состоянии. Иными словами, подобные стали хорошо выдерживают перегрев в течение длительного времени в том случае, если им не нужно держать какой-либо тяжелый вес. Обратите внимание, что помимо высоких температур окалиностойкие стали также хорошо переносят длительное воздействие химических реагентов средней степени токсичности.
• Жаропрочные высоколегированные стали. По названию можно подумать, что жаропрочные и жаростойкие сплавы — это одно и то же, однако это не совсем так. Жаропрочные сплавы выдерживают высокие температуры (до 800 градусов и выше) в состоянии высокой нагрузки, но в течение короткого времени. Иными словами, подобные сплавы выдерживают большой нагрев в течение небольшого срока (тогда как жаростойкие сплавы выдерживают средний нагрев в течение долгого времени). Кратковременная устойчивость также распространяется и на высокотоксичные химические реагенты.
• Антикоррозийные (нержавеющие) стальные сплавы. Обладают полной устойчивостью ко всем основным видам коррозии (поверхностная, кристаллическая, электрохимическая и так далее). Обратите внимание, что в состав подобных сплавов легирующие компоненты равномерно распределяются по всему стальному сплаву, что делает материал равномерно устойчивым ко всем антикоррозийным воздействиям. Почему это так важно? Простой пример: при хромировании формируется только внешнее антикоррозийное покрытие, которое может повреждаться или стираться по естественным причинам — высоколегированные сплавы содержат антикоррозийные добавки по всему металлу, что делает подобные сплавы более устойчивыми.

Применение

Высоколегированные стали нашли свое широкое применение в быту. Из них делают различные детали — для автомобилей (грузовых, легковых, электрических и так далее), кораблей, самолетов, танков. Также высоколегированные стали очень часто используются в строительстве для создания несущих конструкций балочного типа.

Легирующие компоненты в таком случае могут играть множество ролей — они делает материал более жаростойким, они улучшают его антикоррозийные свойства и так далее. Также из высоколегированной стали делают посуду, медицинские инструменты, домашнюю утварь и так далее.

Маркировка легированной стали

Согласно ГОСТ для маркировки легированной стали (низко-, средне- и высоколегированной) используются специальные шифры, которые отображают примерный состав той или иной марки. В техническом смысле шифры имеют вид буквенно-числовой последовательности, которая имеет следующую структуру: XXXYYYZZZ (все символы пишутся слитно и без отступлений). Расшифровка кода следующая:

• XXX — специальный буквенный префикс, отображает тип стального сплава (расшифровку мы дадим ниже).
• YYY — этот фрагмент представляет собой число, которое отображает количество углерода в сплаве. Если стоит два числа — это значит, что содержание углерода выражается в сотых долях процента. Если стоит одно число — содержание углерода в десятых долях процента.
• ZZZ — буквенно-числовая последовательность, которая отображает легирующие компоненты и их приблизительное количество (расшифровку мы тоже дадим ниже).

Расшифровка

Давайте теперь разберемся с префиксом XXX — этот код указывает на особые свойства стали. В техническом смысле он представляет собой одну или несколько букв (чаще всего одну), которая обозначает то или иное свойство. Префикс XXX практически вышел из употребления и на практике он используется редко. Основные значения, которые может принимать префикс, представлены в таблице ниже:

Символ префикса XXX	Расшифровка префикса
Э	Электротехническая сталь
А	Автоматная сталь
Р	Режущая сталь
Л	Сталь, полученная методом литья

Последовательность ZZZ показывает наличие в стальном сплаве дополнительных легирующих компонентов. Если какой-либо компонент в стальном сплаве содержится в концентрации более 1%, то в таком случае рядом с буквой указывается процентное содержание этого элемента. Буквы расшифровываются следующим образом:

Значение ZZZ	Расшифровка
Х	Хром
Н	Никель
С	Кремний
В	Вольфрам
М	Молибден
Ф	Ванадий
Ю	Алюминий
Г	Марганец
К	Кобальт
Т	Титан

Все это звучит достаточно устрашающе, однако ничего сложного в этом нет. Давайте попробуем расшифровать несколько популярных марок высоколегированной стали:

• А10Х13СЮ — автоматная сталь, которая содержит 0,10% углерода, 13% хрома, а также кремний и алюминий в концентрации менее 1%
• Л12Х17 — литая сталь, которая содержит 0,12% углерода и 17% хрома.
• 12Х18Н12Т — сталь, которая содержит 0,12% углерода, 18% хрома, 12% никеля, а также титан в концентрации менее 1%.

Виды и марки высоколегированной стали

Категория сталей	Основные особенности	Марки соответствующей категории
Мартенситные марки	Содержат углерод в приличных количествах (до 0,7%), содержание хрома среднее (от 8 до 19%), в незначительных количествах содержат кремний и/или марганец	07Х16Н4Б, 13Х11Н2В2МФ, 30Х13
Ферритные марки	Низкое содержание углерода (до 0,15%), высокое или среднее содержание хрома (от 12 до 30%), в очень небольших количествах может содержать кремний, титан и/или марганец	12Х17, 08Х13, 15Х25Т
Аустенитные марки	Низкое содержание углерода (до 0,2%), умеренное или среднее содержание хрома (от 10 до 18%), никель в различных концентрациях (от 3 до 25%), марганец в различных концентрациях (от 1 до 14%), в небольших количествах может содержаться кремний, азот	20Х25Н20С2, 12Х25Н16Г7АР
Композитные мартенситно-ферритные марки	Низкое содержание углерода (до 0,2%), большое или среднее содержание хрома (от 10 до 16%), в небольших количествах — ванадий, марганец, кремний	12Х13, 15Х12ВНМФ
Композитные аустенитно-ферритные марки	Низкое содержание углерода (не более 0,18%), высокое содержание хрома (в среднем 23%), марганец в различных концентрациях (есть сплавы как с низким содержанием 0,5%, так и с высоким содержанием 9%), возможны небольшие вкрапления кремния, алюминия, титана	15Х18Н12С4ТЮ, 12Х21Н5Т
Композитные аустенитно-мартенситные марки	Углерод в различных концентрациях (от 0,1 до 1%), высокое содержание хрома (в среднем около 16%), в небольших концентрациях — алюминий, кремний, титан	08Х17Н6Т, 09Х15Н8Ю1

Сварка высоколегированных сталей

Сварка высоколегированных сталей отличается от сварки обычных сортов стали. Дело все в том, что большинство высоколегированные сплавы обладают повышенной теплопроводностью и увеличенным линейным расширением металла, что вынуждает вносить в процедуру сварки ряд важных изменений:

• Повышенная теплопроводность приводит к тому, что на поверхности металла собирается лишнее тепло, которое значительно легче проплавяет сталь в глубину. Поэтому при проведении сварки нужно снизить величину сварочного тока на 15-25%, чтобы избежать повреждения детали.
• Из-за увеличенного коэффициента расширения металла при нагреве также происходит более серьезная деформация металла. В случае работы с объемными жесткими объемными конструкциями также увеличивается риск образования трещин. Поэтому при осуществлении сварки нужно соблюдать повышенную осторожность.

Советы

Помимо этого существует и масса других особенностей сварки высоколегированных сталей. При работе со сплавами, которые не содержат титан или ниобий, нужно помнить о температуре нагрева сварочной дуги. При нагреве металла до температуры выше 500 градусов такие сплавы теряют свои антикоррозийные свойства.

Если же во время сварки вы по какой-либо причине довели фрагмент металла до температуры выше 500 градусов, то в таком случае необходимо выполнить закалку либо нагреть фрагмент до температуры 850 градусов. В таком случае легирующие скопления растворяются и равномерно распределятся по всему сплаву.

Из-за наличия легирующих добавок значительно повышается риск растрескивания стали во время сварки. Чтобы этого избежать, нужно использовать электроды с покрытием на основе молибдена, марганца или вольфрама. В случае применения таких инструментов место шва приобретает мелкозернистую структуру, которая препятствует образованию трещин.

Также снижает риск растрескивания шва предварительный нагрев стали до температуры 100-300 градусов по Цельсию. В таком случае тепло будет равномерно распределяться по всей толщине металла и препятствовать образованию трещин.

Стальные сплавы с содержанием углерода в концентрации менее 0,12% перед сваркой нужно обязательно нагревать.  Если этого не сделать, то с большой долей вероятности после сварки на месте шва образуются трещины и коррозионные наросты.

Заключение

Подведем итоги. Высоколегированная сталь — это особая разновидность стального сплава, в котором содержится большое количество дополнительных компонентов. Общее количество легирующих добавок должно составлять не менее 10%.  Чаще всего в качестве подобных добавок выступают хром, никель и марганец.

Остальные элементы (кремний, титан, алюминий, вольфрам) обычно входят в состав высоколегированных сталей в небольших количествах. Легирующие компоненты позволяют изменить физические и химические свойства стального сплава. Они делают материал более жаростойким, упругим, устойчивым к коррозии.

Из высоколегированной стали делают различные детали:  для авто и пароходов, элементы несущих конструкций, посуду, медицинское оборудование.

Высоколегированная сталь проходит специальную маркировку согласно государственным требованиям ГОСТ. Маркировка представляет собой специальный код, которые имеет вид буквенно-числового значения.

Для удобства высоколегированная сталь разбивается на 6 классов — мартенситные сплавы, ферритные, аустенитные и 3 композитных сплава. Сварка высоколегированных сталей должна выполняться с учетом некоторых специальных правил. Сварку следует проводить аккуратно, чтобы избежать образования трещин.

Используемая литература и источники:

Расшифровка маркировки сталей в России и их применение

Фактическое применение стали в быту, началось задолго до начала ее классификации как таковой. Факты использования различных стальных изделий были найдены более чем 3 000 лет назад. Наверняка тогда этот материал ценился куда выше чем сегодня, да и производство его занимало куда больше времени.

Прошли годы, однако отказаться от стали люди не могут до сих пор. За прошедшие века человечество разработало множество видов и подвидов стальных изделий, каждый из которых выпускается в зависимости от 3х основных факторов: стоимости, применяемости и конструкционных особенностей. Если с первыми двумя вариантами все понятно, то с последним не совсем.

Несмотря на тот факт, что в мире можно встретить огромное число марок стали, обобщить классификацию и привести ее к общему виду для учета по всему миру, так и не удалось. Тема эта очень обширна и может занять ни одну сотню книг. Однако мы постараемся уложиться в рамках данной статьи и рассказать Вам более доступно основные правила и расшифровку маркировки стали, применяемую в России. Дополнительно затронем назначение той или иной марки, а также досконально изучим таблицы буквенных обозначений согласно ГОСТ и справочных сведений.

Виды и характер классификации сталей при маркировке

Согласно официально принятому утверждению, сталью можно называть то изделие, которое состоит как минимум на 45% из железа. Оставшаяся доля приходится на углерод и дополнительные примеси, добавляемые в зависимости от ряда характеристик. При этом углерода должно быть от 0.02% – 2.14%, все что выше, уже считается чугуном.

Важно при этом понимать, что при классификации стального изделия, необходимо руководствоваться следующими принципами, на которых был собран ГОСТ и справочные сведения:

1. Химический состав. Определяется путем выборочного плавочного анализа. Его делают в процессе разливки материала. Если стальное изделие поступает в готовом виде, то берут состав у завода-изготовителя.
2. Механические характеристики. Стальной брусок, установленного ГОСТом размера, испытывают на прочность, ползучесть, а также различные ударные нагрузки.
3. Показатели жаростойкости. Дают понимание того, при каких температурах, можно работать с заготовкой и может ли она выдержать тот режим работы, в котором готовое изделие предполагается использовать.
4. Характеристики коррозионных свойств. Учитываются данные проникновения коррозии и дается оценка уменьшения толщины метала при воздействии тех или иных факторов окружающей среды (мм/год).
5. Возможности и режимы свариваемости. Проводится оценка возможной эксплуатации при сварке стали. Дается заключение на основании, которого делается вывод по 3м составляющим: можно ли варить, нужно ли нагревать дополнительно, какие ограничения.
6. Указание литейных свойств изделия. Для испытания определяют различные показатели описывающие возможные характеристики литья стали: текучесть, трещиноустойчивость, усадке и т.д.
7. Характеристики ковочных свойств. Определяется температура и длительность охлаждения.
8. Возможности обработки. При испытании используются резцы определенного состава из быстрорежущих сталей. Заготовку пытаются разделить в течении 60 минут. В итоге получается 2 параметра – Кv тв.спл и Кv б.ст.
9. Показатели прокаливаемости. Стальная заготовка проверяется в воде и масле. Итогом она относится к 1 из 4 групп: нефлокеночувствительные, малофлокеночувствительные,  флокеночувствительные, повышеннофлокеночувствительные.
10. Показатели хрупкости при отпуске. Выявляется ударная характеристика и хрупкость стали при различных температурных режимах отпуска. В итоге изделие относят к 1 из 3х групп: не склонные к хрупкости, малосклонные, склонные.

Согласно данным моментам классификации, составляется общая картина видового разнообразия тех или иных стальных материалов. Их разнообразие обуславливается прежде всего необходимостью применения для тех или иных условий. Впрочем, об это по порядку.

По каким видам характеризуется сталь

В настоящее время, охарактеризовать виды стали можно по следующим параметрам:

1. Тип.
   1. Углеродистая. Основа состава ее углерод с железом. В зависимости от содержания последнего выделяют 3 степени: мало (меньше 0.25%), средне(0.25%-0.6%) и высокоуглеродистые (больше 0.6%) стали.
   2. Легированная. Отличается наличием в составе дополнительных ингредиентов. Это дает возможность повысить приспосабливаемость материала для требуемых условий: прочности, износостойкости и т.д. Различают: низко (не более 2.5%), средне (2.5% – 10%) и высоколегированные (более 10%).
2. По качественному состоянию.
   1. Без требований. Обычно изготавливаются без строгих требований к производству и отличаются с присутствием различного рода примесных элементов.
   2. Качественные. Имеет в составе строго выверенные конструктивные требования для применения по месту назначения. Обычно не содержит большое количество примесей.
   3. Высококачественные. Выплавляются с учетом определенного состава и ограниченными показателями по наличию примесных включений.
3. По назначению.
   1. Конструкционная. Применяется в основном для изготовления узлов и отдельных деталей в машиностроении. При производстве в не заносятся необходимые эксплуатационные свойства, например устойчивость к износу и т.д.
   2. Инструментальная. Обладает повышенными режущими и эксплуатационными характеристиками. Из такой стали обычно изготавливают инструменты.
   3. Корозионно-стойкие, Жаростойкие, Жаропрочные, Износостойкие. Используются по назначению, где требуется соответствующие условия работы изделия. Например в случае постоянного давления или трения на деталь.
   4. Стали для отливок. Применяются при производстве чугунных изделий.

Расшифровка маркировки сталей для всех видов и марок. Быстро и просто объясняем.

Несмотря на то, что общих правил классификации пока нет, обозначение стальных изделий не претерпело изменений и принцип остался прежним. Маркировка любого типа материала идет последовательно с указание составляющих его элементов и их процентного содержания.

При обозначении, формат расшифровки выглядит следующим образом:

Цифры сотых долей содержания углерода_Буква обозначающая составляющий материал_Цифры после других букв обозначают аббревиатуру и целочисленное процентное содержание в составе

Буквенные обозначения имеют 11 групп, каждая из которых соответствует своему материалу:

• С – кремний.
• Г – марганец.
• Н – никель.
• М – молибден.
• П – фосфор.
• Х – хром.
• К – кобальт.
• Т – титан.
• Ю – алюминий.
• Д – медь.
• В – вольфрам.
• Ф – ванадий.
• Р – бор.
• А – азот.
• Н- ниобий.
• Ц – цирконий.

На примере это выглядит куда проще. Допустим у нас имеется сталь – 12Х18Н10Т. Расшифровка маркировки обозначает то, что:

1. В данном стальном образце 0.12% углерода.
2. При производстве были также использованы:
   1. 18% Хрома.
   2. 10% Ниобия.
   3. Титана использовалось менее 1.5%.

Если в аббревиатуре нет упоминания цифры перед буквой, то по умолчанию считается, что материала в составе менее 1.5%

Дополнительные обозначения физических свойств

Помимо указанного ранее порядка расшифровки, существует также дополнительная классификация, обозначающая физические и механические свойства стальных изделий. Их применяют повсеместно, характеризуя те или иные свойства материала, например когда у изделия одной и той же марки, требуется выбрать ту, которая более упругая или может выдержать куда большие нагрузки.

Далее мы познакомимся с конкретными примерами производства и маркировки стали. Для этого отберем наиболее популярные в нашей стране образцы из различных групп материалов и постараемся объяснить их на примерах.

Маркировка и расшифровка конструкционных сталей

Конструкционные виды сталей, являются одними из наиболее применяемых в современном мире. Благодаря включению или исключению тех или иных примесей, при производстве можно добиться нужных эксплуатационных характеристик материала. Например если планируется использовать деталь в каких-либо узлах с повышенными требованиями по прочности или температурным нагрузкам.

Всего на данный момент можно выделить несколько групп конструкционных видов сталей:

1. Углеродистая общего назначения.
2. Углеродистая качественная.
3. Повышенной обработки.
4. Низколегированная для сварных конструкций.
5. Конструкционная легированная.
6. Теплоустойчивая.
7. Подшипниковая.
8. Рессорно-пружинная.

Каждый из подвидов, отличается прежде всего характером применения, выраженным в составе изделия. Его разделяют по мере доли наличия таких примесей, как фосфор(обозначается P) и сера (обозначается S). Чем выше их присутствие в стали, тем она более хрупкая и ломкая.

В свете этого все конструкционные стали, также разделяют на 4 вида:

1. Обыкновенного использования, без особых требований по нагрузке и эксплуатации. В них P и S может доходить до 0.05%. Маркируется, как “Cт”.
2. Более качественная – доля серы и фосфора не превышает 0.035%. При обозначении пишут просто “Сталь”.
3. Повышенного качества – до 0.025%. На конце обозначения ставится буква “А”.
4. Высококачественная. До 0.015%. На конце пишется “Ш”.

Ранее при обозначении в названии марки использовались также буквы: А, Б и В. Наиболее прочными считались А – стали. Чем дальше, тем категория пределов прочности была ниже, чем предыдущая.

При расшифровке используется следующая модель обозначения:

1. Вначале пишется вид
2. Затем ставится цифра в зависимости от категории прочности (от 0 до 6. Чем больше цифра тем больше углерода в составе и выше прочность).
3. После этого указывается степень раскисления:
   1. КП – кипящая. Самая опасная.
   2. ПС – полуспокойная.
   3. СП – спокойная.

Например если взять название – ВСТ3кп2. Это может обозначать, что у Вас низкопрочная обыкновенная инструментальная сталь, с средним содержанием углерода и повышенной степень кипения

Далее мы рассмотрим конкретные примеры по видам.

Сталь углеродистая общего обозначения

Изготавливаются из чугуна и обычно используется в тех местах, где не требуется повышенного температурного режима. Изготовление такой стали занимает куда меньше времени и в целом куда более дешевле. В зависимости от марки, степень содержания кремния в образцах может содержать от 0.23% – 0.49%. На данный момент можно встретить такие марки обычной стали, как:

1. Ст0. Наиболее хрупкая из все представленных видов стали. Из нее обычно делают не требующие высоких степеней эксплуатации задач. Например при изготовлении арматуры или шайб.
2. ВСт2кп. Применяется для изготовления неответственных элементов, которые планируется эксплуатировать под высоким давлением, но невысокими температурами. Имеет кипящую степень раскисления и требует мер защиты при работе.
3. ВСт2пс / ВСт2сп. Имеет те же характеристики, однако меньшу степень раскисления при работе.
4. ВСт3кп/ВСи3пс/ВСи3сп/ВСт3Гпс.  Применение нашла при производстве второстепенных элементов различных конструкций, работающих в температурном режиме от от 10 до 425 градусов. Ее можно встретить например в строительных лесах. В последнем варианте используется также марганец (буква Г).
5. ВСт4кп/ВСт4пс. Используется при производстве неответственных сварных соединений. Имеет более высокую степень прочностной нагрузки.
6. ВСт5пс/ВСт5сп. Повышенная прочность позволяет делать из этой стали болты, элементы соединений, заклепки, гайки, шестерни для некоторых узлом и механизмов.
7. ВСт6пс/ВС