Марки сталей: расшифровка обозначений

Практически каждую минуту мы сталкиваемся с изделиями из стали. Их немало и в быту (ножи, инструменты), и в промышленной сфере. Строительство домов также не обходится без конструкций из металла. Существуют различные марки стали, расшифровка их поможет правильно подобрать материал в зависимости от характеристик.

Что такое сталь

Сталью называют сплав, который имеет в своем составе железо и углерод. Содержание последнего не превышает 2,14 %. Если углерода больше – это уже чугун. Помимо этих компонентов, сталь может содержать различные примеси, как полезные, так и те, что ухудшают механические свойства сплава. Введение химических элементов с целью изменения (улучшения) механических, физических свойств называют легированием. В качестве лигатуры могут выступать хром, титан, молибден, марганец и др. К вредным примесям можно отнести азот, фосфор, серу. Как правило, повышенное их содержание ухудшает межкристаллические связи.

Классификация стали по области применения

В зависимости от назначения выделяют следующие категории стали. Конструкционные сплавы предназначены для изготовления деталей машин, строительных элементов. При изготовлении различного инструмента, штампов применяются инструментальные марки сталей (расшифровка их дает возможность узнать введенные в состав легирующие элементы). Существует и особая группа сплавов особого назначения. Они имеют специфические характеристики благодаря легированию. В эту группу входят стали, стойкие к высоким температурам, коррозии, износостойкие и т. п.

Раскисление стали. Типы сплавов в зависимости от степени раскисления

В процессе изготовления стали она в определенной степени насыщается кислородом. Он относится к вредным примесям, так как при легировании способен вызвать окисление элементов. Поэтому для его удаления проводится раскисление. В состав стали вводят определенные вещества (марганец, кремний), которые связывают кислород. Спокойная сталь раскисляется полностью, весь кислород собирается в так называемой раковине сверху. Ее отрезают и получают полностью гомогенную структуру. Все химические элементы распределяются равномерно. В полуспокойной стали процесс раскисления происходит не полностью. В верхней части слитка наблюдаются пузыри (однако они исчезают при прокатке). Такие стали используют для изготовления труб, проката. Так называемая кипящая сталь характеризуется неоднородным химическим составом слитка. Наружный слой, как правило, более чистый. Его используют для проката. В средней части наблюдается повышенная концентрация легирующих элементов. Ее широко применяют для изготовления труб, проволоки, стальных листов.

Основные принципы маркировки углеродистых сталей

Стоит отметить и разделение сталей в зависимости от содержания таких примесей, как фосфор и сера. Если в составе имеется не больше 0,06 % серы и до 0,07 % фосфора, то такой сплав называют сталью обыкновенного качества. Если процентное содержание этих элементов 0,04 % и 0,035 % соответственно, то сталь качественная. Высококачественные сплавы имеют не более 0,025 % серы и фосфора. При маркировке сплавов используют буквенные и цифровые обозначения. Сталь обыкновенного качества обозначается буквами "Ст". Далее следуют цифры. Они обозначают содержание углерода (десятые доли). Чем больше цифра, тем выше содержание углерода в составе. Расшифровка марок сталей и сплавов данной категории подразумевает, что увеличение номера ведет к усилению прочностных свойств, однако ухудшается пластичность материала. В конце указывается степень раскисления (сп, пс, кп). Также при маркировке используют буквы А, Б, В, которые указывают на гарантированные качества (механические, химические и обеих категорий соответственно). Примером можно назвать БСт2кп – это сплав с гарантированным химическим составом, кипящая сталь, содержание углерода в пределах 0,2 %. Еще одна марка стали - Ст3сп. Расшифровка следующая: содержание углерода 0,3 %, спокойная, с гарантированными механическими свойствами (как правило, индекс А не ставится в начале).

Конструкционная сталь. Расшифровка марки стали

Такие сплавы маркируют двумя цифрами в начале, которые указывают на содержание углерода (в сотых долях). В конце ставят степень раскисления. Если сталь легированная, то после указания количества углерода идет буквенное обозначение введенного химического элемента. Далее следуют цифры. Это процентное содержание легирующего вещества. Каждый химический элемент имеет свое обозначение. Никелю соответствует буква "Н", хрому – "Х", алюминию – "Ю" и т. п. Примером может быть марка стали 09Г2С. Расшифровка будет следующей: сталь содержит 0,09 % углерода, легирующим элементом является марганец (на это указывает буква «Г»). Его содержится в сплаве около 2 %. Буква "С" указывает и на присутствие кремния. Его в составе меньше 1 %, так как после буквы цифры отсутствуют. Еще можно сказать, что данная сталь относится к низколегированным. Литейные стали в своей маркировке имеют в конце букву Л.

Инструментальная сталь

Обычная инструментальная сталь маркируется так же, как и конструкционная. Однако если сталь быстрорежущая, то в начале обозначения ставится буква "Р". Далее следует числовое обозначение содержания такого элемента, как вольфрам. Затем указываются легирующие элементы. Например, марки сталей (расшифровка их подобна конструкционным сплавам) Р6М5, Р2М9-МП. Процентное содержание молибдена 5 % и 9 % соответственно, вольфрама – 6 % и 2 %. Как правило, содержание хрома в таких сплавах – около 4 %, его массовая доля не указывается. Буквой "У" обозначают нелегированные инструментальные марки сталей. Расшифровка их будет следующая. У7 – инструментальная сталь с содержанием углерода около 0,7 %. Если в конце стоит буква "А", то сплав высококачественный. Основная область применения данной категории стали – изготовление штампового, режущего инструмента. И главная особенность – сохранение твердости при нагревании от трения.

Маркировка автоматной, шарикоподшипниковой стали

Для изготовления таких деталей, как болты, винты и т. п., используется автоматная сталь. Она имеет повышенную обрабатываемость резанием. В результате поверхность деталей получается ровной и чистой. При маркировке спереди ставят букву "А", далее следуют сотые доли количества углерода. Расшифровка марки стали А30 будет следующая: автоматная сталь с содержанием 0,3 % С. Могут дополнительно легироваться свинцом, хромом, никелем. Для изготовления элементов, которые находятся под действием переменных нагрузок, используются шарикоподшипниковые стали. Они характеризуются большой износостойкостью, прочностью. Маркируется такая группа сплавов буквой "Ш" (в начале). Хромистые стали имеют в своем обозначении и букву "Х". Далее следует процентное содержание хрома (десятые доли). ШХ5, ШХ15Г – такие марки сталей (расшифровка их Cr 0,5 %, Cr 1,5 %, Mn до 1 % соответственно) используют для изготовления колец подшипников, шариков.

Другие виды стали и их маркировка

Трансформаторные стали (или электротехнические) обозначают буквой "Э". Основная область их применения – изготовление электрических деталей. Главный легирующий элемент – кремний. Его содержание указывается цифрой после буквы Э. Магнитотвердая сталь обозначается буквой "Е" и используется при производстве магнитов. Для строительных конструкций и других инженерных сооружений применяется сталь строительная (например, марка стали С345). Расшифровка ее такова: буква «С» указывает, что сталь строительная, цифры – это предел текучести проката.