Марки стали

Любой специалист, работающий с металлом, должен уметь расшифровывать маркировки стали, поскольку иначе не удастся получить полное и емкое представление о химическом составе и физических характеристиках того или иного сплава.

О том, какие виды сталей существуют, каковы особенности маркировки и как они расшифровываются – далее в статье.

Что из себя представляет сталь и на какие виды она делится

Сталь – это сплав железа и углерода, где содержание последнего не превышает 2,14%. Благодаря углероду сталь приобретает твердость, однако его избыток наоборот делает металл слишком хрупким.

Сталь по сферам применения принято делить на три вида:

• Строительная – сталь обыкновенного качества, обладающая хорошими показателями свариваемости, благодаря чему её можно использовать для строительства различных зданий и сооружений. Чем больше номер стали, тем выше ее прочность, но ниже пластичность. Строительную сталь обозначают префиксом «Ст3».
• Инструментальная – такая сталь часто используется в качестве режущего материала при изготовлении инструментов. Например, долота, стамесок, резцов, сверл, напильников и т.д. «У» обозначает инструментальную углеродистую сталь. Встречаются маркировки по типу У8А, У7 и т.д. Цифра после «У» — это количество углерода, содержащегося в стали. Так, в первом случае это 0,8%, а во втором – 0,7%. Кроме того, существуют высококачественные инструментальные стали с буквой «А» в конце марки, например, У8ГА – она используется преимущественно для изготовления инструментов по работе с деревом.
• Специальная — стали из этой категории обладают повышенным сопротивлением к кислоте и коррозии, жаростойкостью и т.д. Эти свойства достигаются путем добавления определенных легирующих элементов: хрома, молибдена, ванадия и других. Также в состав часто входит фосфор и кремний, поскольку они хорошо оцинковываются и могут обрабатываться с помощью сразу двух типов резки – механической и плазменной.

Определение маркировки

Конечно, это только верхушка айсберга, и на самом деле существует множество нюансов.

Давайте разберем на примере определение некоторых металлов по их маркам, чтобы прояснить картину.

Допустим, есть сталь Ст40Х. Это будет означать, что содержание углерода в ней равняется 0,4%, и что в ней нет никаких легирующих добавок.

Или, например, есть 09Г2С. Если перевести на человеческий, то это сталь с содержанием легирующих элементов в количестве до 2,5%. В случае с 09Г2С это будет 0,9% углерода и 2% марганца и кремния.

Если перед нами 25Х2МФА, то можно сказать, что это высококачественная легированная сталь, в которой содержится больше всего хрома – 2,5%. Далее (в порядке убывания) идет молибден – 2%, ванадий – 0,2% и алюминий – 0,1%.

В некоторых случаях цифры, указывающие содержание легирующих элементов в стали, могут быть указаны после буквенного обозначения элемента. Например, в стали 40Х5МФС содержание хрома составляет 4%, молибдена – 0,5% и ванадия – 0,3%.

Больше примеров в таблице ниже:

Классификация по раскислению

Раскисление — это процесс удаления кислорода из стали, который может привести к тому, что она станут более хрупкой и будет более подвержена деформации (при воздействии экстремальных температур). Для удобства была изобретена классификацию по этому признаку. Сталь принято делить на три типа.

Кипящая

Кипящая сталь содержит высокий процент кислорода, что делает ее менее прочной, но более пластичной. В то же время, благодаря низкому содержанию углерода и марганца в этом типе стали, ее производство относительно легко поставить на поток – из-за относительной дешевизны.

Полуспокойная

У полуспокойной стали выделение газов происходит не полностью – она частично раскисляется. Конечно, степень раскисления у нее значительно ниже, чем у кипящей, а содержание углерода составляет от 0,15% до 0,30%. Благодаря этому полуспокойная сталь широко используется при производстве труб и арматуры.

Спокойная

Спокойная сталь практически не содержит кислорода. В ней также содержится не менее 0,12% кремния, и при этом минимальное количество других неметаллических веществ. Спокойная сталь легко сваривается и обладает лучшей устойчивостью к ударным воздействиям. Она также более однородна и хорошо подходит для возведения опор металлоконструкций, которые подвержены сильным нагрузкам из-за своей стойкости к хрупким разрушениям.

Буквенные обозначения: «КП» - кипящая, «ПС» - полуспокойная и «СП» - спокойная.

Как обозначаются легированные стали?

Легирующие элементы обозначают следующими буквами русского алфавита: X — хром, Н — никель, В — вольфрам, М — молибден, Ф — ванадий, Т — титан, Ю — алюминий, Д — медь, Г -- марганец, С — кремний, К — кобальт, Ц — цирконий, Р — бор, Б — ниобий.

Какие марки можно считать качественными, а какие – нет?

Прежде чем ответить на этот вопрос, нужно уточнить, что в любой стали присутствует определенное количество вредных веществ. Это (главным образом) сера и фосфор.

Стали обычного качества, которые используются для горячекатаного проката, для создания строительных конструкций и слабонапряженных деталей машин (втулки, шестерни, оси и т.д.), маркируются как, например, ВСт3кп, Ст0, Ст1КП и т.д. Содержание серы в них должно быть ниже 0,05%, а фосфора – 0,04%.

Если речь идет о стали, которая используется для создания инструментов (сверл, зенкеров, напильников, хирургических инструментов), то она обычно маркируется буквой «У», а за ней идет набор цифр, который указывает на содержание углерода в процентах.

Для конструкционной стали, которая широко используется в машиностроении, характерны маркировки, начинающиеся с «А». Например, А12, А30, А40Г и AC40. Серы в ней не должно быть больше 0,30%, а фосфора – 0,15%.

Мы прошлись по самым основным моментам, касающихся маркировки стали. Более подробную информацию можно посмотреть в этом видео: