Позначення стали: класифікація, маркування та розшифровка

На сьогоднішній день існує величезна різноманітність виготовляються сталей. Будь-який фахівець, який має справу з ними, повинен вміти розрізняти їх і робити це досить швидко. Для визначення хімічного складу і фізичних властивостей були розроблені позначення стали, які слід знати.

Загальна класифікація стали

Перш за все варто розуміти, що сама по собі сталь-це сплав, який складається з металу і вуглецю. Другий важливий момент-вуглецю міститься не більше 2,14% в складі. Він надає стали твердість, але з його збільшенням буде збільшуватися і крихкість сировини. Далі варто відзначити, що базова Класифікація стали грунтується на хімічному складі сплаву. За цією ознакою виділяють дві великі групи - вуглецеву і леговану. Вуглецеві сталі, в свою чергу, поділяються на низьковуглецеві, середньовуглецеві та високовуглецеві. Зміст основного елемента в них дорівнює: до 0,25%, від 0,25% до 0,6%, більше 0,6% відповідно. Задля легованих сталей також є схожа класифікація на більш дрібні групи. Низьколеговані містять до 2,5% легуючих елементів, середньолеговані - від 2,5% до 10%, високолеговані-більше 10%.

Сталь, в залежності від своїх фізичних властивостей, може розділятися ще на конструкційну та інструментальну. Перша категорія матеріалу призначається для подальшої експлуатації в сфері промисловості та будівництва, з сировини другої категорії виплавляють більшість ріжучих інструментів, вимірювальних штампових пристосувань.

Розшифровка конструкційних сталей

Можна почати розгляд позначень стали з простих прикладів. Припустимо, конструкційна сталь, яка не має в своєму складі легуючих елементів, а також характеризується звичайним якістю, маркується буквами "Ст". Зазвичай після цих букв йдуть будь-які цифри. Вони вказують на вміст вуглецю в конкретному типі сплаву, а обчислення йде в десятих частках відсотка. Якщо після цих цифр йде поєднання таких букв, як "КП", то це вказує на неповне проходження процесу розкислення стали в печі. Таким чином отримують сплав киплячого типу, на що і вказує позначення стали "КП". Якщо ж їх немає, значить, сировина належить до спокійного типу.

За дещо іншим принципом буде маркуватися низьколегована конструкційна сталь. Припустимо, позначення стали 09Г2С. В даному продукті буде міститися 0,9% вуглецю, а в якості легуючих елементів використовується кремній, марганець. Їх зміст в цьому продукті знаходиться в межах 2,5%. Схожою маркуванням володіє, наприклад, матеріал 10ХСНД і 15 ХСНД. Як можна помітити, основна відмінність лише в кількісному вмісті вуглецю. Також з позначення марки стали видно, що жодна з букв не має числового значення. Це говорить про те, що кожного з перерахованих легуючих елементів міститься в складі не більше 1% від загальної маси.

Є маркування і іншого типу-20х, 30х і т. д. Це також конструкційна легована сталь, проте основним компонентом в її складі буде хром. В даному випадку перша цифра вказує на вміст вуглецю в сотих частках відсотка, а не десятих. Як приклад такої сталі можна привести 30ХГСА. Кількість вуглецю дорівнюватиме 0,3%, а з добавок-кремній, марганець і хром. Цифрових коефіцієнтів немає, а значить, зміст кожного з них не перевищує 1-1, 5%.

Різноманітність позначень

Позначення марок сталі не завжди вказує на вміст будь-якої речовини. У деяких випадках буквене позначення буде визначати приналежність сировини до якого-небудь класу, групи товару. Наприклад, є певна група конструкційних сталей, яка призначається для виробництва підшипників. Всі сплави, що відносяться до цієї категорії, мають в своєму позначенні букву "Ш", стоїть на самому початку маркування. Після неї триває позначення елементів стали із зазначенням їх кількісного змісту. Наприклад, марки вироби ШХ4 і ШХ15. Крім заліза і вуглецю, до складу входить хром в кількість 0,4% і 1,5% відповідно.

Ще одна особливість маркування-це введення літери "До". Вона ставиться відразу після перших цифр, які показують кількість вуглецю. Наявність цієї літери в умовному позначенні сталі конструкційного типу вказує на те, що вона належить до нелегованого класу. Крім того, сировина з позначкою "До" призначається для створення парових котлів і посудин, які в майбутньому будуть експлуатуватися під високим тиском. Маркування виглядає досить просто, наприклад, 20К, 22к і т. д.

У закінченні маркування конструкційної сталі може стояти буква "Л". Її наявність вказує на те, що продукція легована і володіє поліпшеними ливарними властивостями (40ХЛ).

Будівельний, інструментальний сплав

Букви в позначенні стали грає вирішальну роль, як вже можна було помітити. Так, наприклад, без знання їх розшифровки буде важко розібратися з будівельним типом стали. По-перше, така сировина буде позначатися літерою "Со" на самому початку. Цифри, які йдуть відразу після неї, вказують не на вміст вуглецю, а на межу плинності матеріалу. Крім основної літери, використовуються і деякі допоміжні позначення. Буква "Ґатунок" позначає, що сталь пройшла термозміцнений прокат, "До" - позначення підвищеної стійкості до корозії, "Д" - збільшений кількісний вміст міді в сплаві.

Що стосується розшифровки позначення стали інструментального типу, то вона починається з букви "У", стоїть на самому початку. Саме вона вказує на приналежність сировини до інструментального типу. В даному випадку, як і з конструкційної, наступні цифри будуть вказувати на вміст вуглецю в складі. Далі потрібно відзначити, що інструментальна сталь може бути якісною і високоякісної. Відокремити їх від звичайних марок допоможе літера "А", стоїть в кінці маркування такого сплаву. Також в складі іноді може бути підвищеної зміст марганцю, якщо це необхідно для майбутнього застосування. Такі склади матимуть в маркуванні додаткову букву "Г". Маркування інструментальної сталі виглядає таким чином: У8, У8А або У8ГА.

Додаткової варто сказати, що позначення легуючих сталей інструментального типу здійснюється за тими ж правилами, що і позначення конструкційних.

Швидкорізальна, Електротехнічна сталь

Якщо говорити про категорії швидкорізальних сплавів, то їх маркування починається з букви "Р". Відразу після неї йдуть цифри, що вказують на кількісний вміст вольфраму в сплаві. Далі ж все йде за таким же принципом, який був описаний вище. Вписується буква, що позначає певний елемент, після чого вказується цифра, що позначає кількість елемента в складі.

Особливістю таких сплавів є те, що в їх маркуванні ніколи не вказується літерне і числове позначення хрому, так як його зміст в такому типі матеріалу завжди дорівнює 4%. Теж стосується і вуглецю, але його зміст буде пропорційно вмісту ванадію в складі. Зазвичай кількість ванадію менше 2,5%, а тому ні буква, ні цифра не вказуються. Якщо ж з якихось причин зміст елемента збільшується, то його позначення вноситься в маркування в самому кінці. В позначення вуглецевої сталі швидкорізального типу входять зазвичай такі літери, як Н, Х, Ю, Т, що вказують на вміст нікелю, хрому, алюмінію і титану відповідно.

Особливо варто виділити позначення нелегованих електротехнічних сплавів. Їх досить часто називають технічним залізом. Їх основна особливість-це мінімальний електричний опір, який досягається вкрай низьким вміст вуглецю - близько 0,04%. Якщо говорити про особливості маркування такого типу технічного заліза, то вона полягає в повній відсутності букв, тут є тільки цифри. Наприклад, стали 10880 або 20880. Перша цифра буде вказувати на тип обробки сплаву, який може бути гарячекатаним або кованим-1, каліброваним-2. Друга цифра позначає коефіцієнт старіння металу. В даному випадку 0 вказує на те, що коефіцієнт ненормований, 1-нормований. Третя цифра буде вказувати на приналежність матеріалу до певної групи по тій характеристиці, яка буде обрана в якості основної. Останні дві цифри, тобто четверта і п`ята будуть вказувати на коефіцієнт обраної характеристики.

Самі принципи позначення були розроблені ще в Радянському Союзі. ГОСТ позначення сталей, який використовується на сьогоднішній день, також заснований на радянських документах. Відповідно з ГОСТом маркується сталь не тільки в Росії, але і в країнах СНД.

Позначення легуючих елементів

Як вже стало ясно, легуючі елементи-це спеціальні добавки, які вводяться до складу з метою зміни будь-яких фізичних властивостей і характеристик. Для того щоб успішно розшифровувати такі типи сплавів, необхідно знати позначення легуючих елементів у легованій сталі.

Для позначення використовуються такі літери, як: Х, з, Т, Д, В, Г, Ф, Р, А, Н, до, М, Б, Е, Ц, Ю. Цим буквеним позначенням відповідають такі хімічні елементи, як: Cr, Si, Ti, Cu, Wo, Mn, W, B, N, Ni, Co, Mo, Nb, Se, Zr, Al. Для розшифровки ж необхідно знати, які саме елементи позначаються таким чином: хром, кремній, титан, мідь, вольфрам, Марганець, ванадій, бор, азот, нікель, кобальт, молібден, ніобій, селен, цирконій, алюміній відповідно.

Леговані сталі

Позначення їх здійснюється за тими ж принципами, які були описані вище. Де перші цифри-Це вміст вуглецю, а потім йде перерахування добавок із зазначенням їх змісту в цифрах, що вписуються відразу після позначення елемента.

Однак є ще одна класифікація легованих сталей - за якістю. Якість таких сплавів залежить від кількості сірки і фосфору, які є шкідливими домішками, від яких неможливо позбутися повністю.

В основному всі сталі належать до якісних сплавів. Вміст як сірки, так і фосфору в таких матеріалах - близько 0,035%, а їх маркування є стандартною, яка описувалася вище. Далі йдуть високоякісні марки сплавів. У них вміст сірки і фосфору вдалося зменшити до 0,025%. В кінці будь-якої марки легованої сталі високої якості встановлюється літера "А".І остання, третя група, особливо високоякісна сталь. Кількість сірки в складі до 0,015%, фосфору до 0,025%. Сировина такого типу маркується буквою "Ш", яка встановлюється в кінці і пишеться через дефіс.

Як приклад можна розглянути сталь X5CrNi18-10. Цифра 5 вказує на вміст вуглецю в сотих частках відсотка, а значить, тут його 0,05%. Далі йдуть позначення Cr і Ni, що показують, що в складі є хром і нікель. Далі йдуть цифри для кількісного позначення цих двох елементів 18% і 10% відповідно. Особливість маркування легуючих сталей в тому, що після букви може зовсім не стояти числовий коефіцієнт. Це означає, що його в сплаві знаходиться від 1 до 1,5%. При збільшенні масової частки будь-якого елемента, його кількість буде вказуватися.

Нержавіюча сталь

Нержавіюча сталь маркується, як і будь-яка інша сировина. Позначення цього типу сплаву покликане вказати на його хімічний склад і розкрити його основні властивості, що дуже важливо.

Так як сплав виготовляється в багатьох країнах світу, то позначення нержавіючої сталі могло б проходити за будь-якими міжнародними правилами. Однак на сьогоднішній день таких правил не існує, а тому різні країни керуються своїми нормативними документами при маркуванні продукції. Наприклад, європейські виробники сталі маркують свій товар відповідно до правил EN 100 27. Російська Федерація спирається на вказівки ГОСТу, який був розроблений ще на основі радянських стандартів маркування.

Наприклад, нержавіюча сталь P265BR-це сплав, вироблений на території Європи. Перша буква вказує на те, що сталь призначається для виготовлення посудин високого тиску. Цифри-це значення межі текучості сплаву, який становить 265 Н / мм². Останні дві літери-це додаткове позначення. "B" вказує на те, що сталь буде використовуватися для балона зі стисненим газом, "R" - позначення кімнатної температури.

Компоненти для створення нержавіючої сталі і їх позначення

Що стосується позначення нержавійки на території Росії, то, згідно ГОСТу, всі літерні позначення хімічних елементів Уніфіковані, а потім знаючи їх розшифровку, можна без праці визначити склад і властивості матеріалу.

До складу входять:

• З-кремній. Вводиться до складу для уникнення утворення окалини на поверхні металу після проходження термічної обробки.
• Ю-алюміній. Додається цей компонент для досягнення стабільної структури нержавіючого металу, а також для зниження ризику появи сторонніх домішок, які можуть виникати під час контакту сплаву або вироби зі сплаву з киплячою рідиною.
• Х-хром. Даний елемент є основним у складі нержавійки, так як саме від нього і залежить ступінь стійкості до корозії.
• Р-бор. Цей елемент також відповідає за підвищення стійкості до корозії, за умови впливу високих температур або агресивних хімічних середовищ на метал.
• К - кобальт. Використовується для того, щоб стабілізувати вплив вуглецю, наявного в складі.
• М-молібден. Вводиться до складу в тому випадку, якщо необхідно підняти стійкість сталі до агресивного газового середовища.
• Ф-ванадій. Вводиться до складу сталі, щоб збільшити показник її пластичності при необхідності.

Розшифровка маркування

Принцип розшифровки маркування нержавіючої сталі можна розглянути на прикладі сплаву 38хн3мф, де цифри 38 вказують на вміст вуглецю в кількості 0,33%-0,4%. Далі йде буква "Х", вказує на наявність хрому. Так як коефіцієнта після букви немає, значить його масова частка близько 1% або трохи менше. У цьому сплаві зазвичай від 1,2 до 1,5% хрому. Після йде позначення нікелю і цифра 3, а значить його зміст близько 3-3, 5%. Останніми позначеннями йдуть М і Ф-молібден і ванадій. Так як цифри відсутні, масова частка менше 1%. Для даного типу сировини кількість молібдену 0,35-0,45%, А ванадію - 0,1-0,18%.

Дані Сплави спочатку характеризуються великою стійкістю до корозії, проте ступінь їх захищеності можна підвищити ще сильніше, якщо додати більшу кількість міді. Така продукція буде характеризуватися наявністю додаткової літери "Д" в маркуванні. Також до складу може бути доданий Марганець "Г" і титан "Ґатунок".

Як видно з усього вищесказаного, розібратися в маркуванні стали не так вже й складно. Для людей, пов`язаних з промисловістю, ці знання є обов`язковими. Звичайному ж людині вміння розшифрувати маркування може значно допомогти при виборі матеріалу для будь-яких своїх індивідуальних цілей. Це досить важливо, так як можна точно дізнатися про хімічний склад і фізичні властивості вироби, прочитавши позначення, залишене виробником. На території Російської Федерації маркування здійснюється відповідно до єдиним ГОСТом, а тому вона буде однакова в будь-якому регіоні.