Расшифровка и классификация марок сталей

Сталью называется сплав, состоящий из железа, углерода и других химических элементов. Количество углерода в таком составе должно быть не менее 2,14 %. В зависимости от наличия и количественного соотношения тех или иных компонентов, способа изготовления, наличия примесей, области применения и других характеристик различают марки стали. Есть более 3500 наименований таких сплавов, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами.

Разновидности сталей и особенности нанесения маркировки

Классифицировать марки стали можно по разным характеристикам. Стандартизированная система маркировки позволяет быстро выполнить расшифровку типа сплава и узнать его особенности. Основу обозначений составляют буквы и цифровые индексы, по которым можно быстро расшифровать марку и категорию стали. Для получения марок с определенными характеристиками в состав вводятся специальные легирующие добавки.

Стали принято классифицировать по таким параметрам:

• химический состав;
• назначение;
• раскисление;
• качество;
• структура;
• технология изготовления.

Для расшифровки можно использовать специальные таблицы, по которым можно найти наименование стали и описание к ней. Цифровые индексы и буквы могут обозначать количество углерода и других элементов в составе, содержат разъяснения в отношении применяемых методов термической обработки.

Классификация по химическому составу

Поэлементный состав – основной параметр, по которому классифицируют марки стали. Основополагающими компонентами выступают железо и углерод. В зависимости от количественного содержания углерода различают малоуглеродистые (до 0,25 %), среднеуглеродистые (0,25–0,6 %) и высокоуглеродистые (от 0,6 %). Чем большее количество углерода содержится в составе такого сплава, тем более твердым он становится, но при этом снижается его прочность. Для повышения свойств составов и создания сплавов с определенными характеристиками их легируют, добавляя различные химические элементы. Такие марки стали называются легированными.

Различают следующие разновидности:

• низколегированные. Добавки менее 2,5 %;
• среднелегированные. Добавки в пределах 2,5–10 %;
• высоколегированные. Дополнены компонентами более чем на 10 %. Иногда легирующие составы могут составлять до 50 %.

Распространенные легирующие добавки – никель, хром, кремний, титан, вольфрам, ванадий и другие. В маркировке их обозначение указывается буквами русского алфавита в соответствии с названием элемента. Уточнить расшифровку можно по специальным таблицам. Легирующие составы используются, когда условия эксплуатации не позволяют применять стали без добавок.

Классификация по назначению

В соответствии с назначением марки делятся на несколько разновидностей. Среди нелегированных сплавов различают строительные, подшипниковые, конструкционные, инструментальные. У каждого из этих сплавов есть свое обозначение буквой. Среди легированных сталей различают режущие (Р).

К конструкционным модификациям относятся сплавы, устойчивые к различным типам нагрузок – изгибающим, ударным, растягивающим. Такие составы характеризуются стойкостью к усталости, они не подвержены растрескиванию, истиранию. По элементному составу они могут быть как углеродистыми, так и легированными. Для обозначения литейных конструкционных металлических сплавов используют букву Л в маркировке.

Для инструментальных сплавов характерны высокие прочностные характеристики. Обычно это легированные стали, а для создания особой структуры металла в них добавляют, например, марганец, что позволяет получить состав с аустенитной структурой. Инструментальные стали с нелегированным составом обозначаются буквой У. После этого символа в расшифровку ставится цифра, означающая количество углерода.

Классификация предполагает также деление на стали особого назначения, которые обладают заданным набором свойств и характеристик – устойчивостью к воздействию кислот, немагнитностью, жаропрочностью, жаростойкостью.

Классификация по способу раскисления

Для исключения быстрого ржавления сплавов при их плавлении из состава удаляется кислород. В промышленности применяют несколько способов раскисления, благодаря которым разрушаются оксидные и гидратные связи. Способ раскисления, используемый при производстве стали, обозначается в расшифровке:

• Сп – спокойная. При изготовлении используются сложные производственные процессы, что позволяет получить сплавы с максимально однородной структурой;
• Пс – полуспокойная. Составы с промежуточными характеристиками;
• Кп – кипящая. Для получения используют минимум реагентов. Стали с обозначением Кп характеризуются хрупкостью. Их главный минус – высокая подверженность коррозии.

На стоимость производства каждой разновидности влияет цена на реагенты. Использование стали с расшифровкой Сп показано при изготовлении дорогостоящих металлических сплавов. Из кипящей стали часто производят крепежи для различных конструкций. Оптимальным соотношением стоимости и свойств обладает полуспокойная сталь.

Классификация по качеству

Качественные характеристики зависят от количества вредных примесей. Согласно этому критерию сталь делится на три категории – качественная, высококачественная, особо качественная. Первая категория включает углеродистые сплавы. Их однородность находится на низком уровне из-за большого содержания фосфора, серы. Для обозначения используется буква К.

К высококачественной категории относятся сплавы с низким содержанием примесей. В их обозначении указывается буква А. При расшифровке индекс А указывает на качество, если стоит в конце обозначения. В начале такой символ стоит, если относится к конструкционным сплавам высокой обрабатываемости.

В особо качественных сплавах содержится минимальное количество примесей. В их расшифровке способ получения указывается разными буквами – ВД, Ш, ВИ, ПД.

Классификация по структуре

Расшифровать тип сплава можно и по структуре. Как правило, в обозначениях такая информация не указана и не отражается ни буквами, ни цифрами в названии. Но при выборе того или иного сплава его структура обязательно учитывается, особенно с учетом условий применения.

По этому параметру различают:

• ферриты – отличаются повышенными магнетическими свойствами;
• аустениты – высокопрочные с однородной структурой;
• мартенситы – металлы с памятью;
• перлиты – хорошо подвергаются пластической деформации.

Классификация по способу производства

Способ изготовления стали зависит от применяемого оборудования. При конверторной технологии выплавка происходит в специальном конвертере, в который поступает насыщенный кислородом воздух. При применении мартеновской технологии используются специальные печи, оснащенные регенераторами. Для получения электростали применяют индукцию и дуговую выплавку, что позволяет получать максимально чистые сплавы.

Таблица маркировки сталей

Расшифровать марку стали можно как по специальной таблице, так и используя указанные в ГОСТ обозначения. Для каждой буквы или их сочетания, цифрового обозначения должна использоваться определенная таблица. Важно также учитывать расположение букв и цифр, наличие их в начале или конце маркировки, чтобы исключить неправильную трактовку типа сплава.

Расшифровка

Понять, как нужно расшифровывать марки стали, лучше всего на конкретном примере. Можно начать с самого простого. Популярная сталь 09Г2С расшифровывается так: в составе содержится 0,09 % углерода и 2 % марганца. Буква С означает, что кремния в сплаве не более 1–1,5 %, поэтому цифровое значение не указано.

Вот более сложный по составу и маркировке сплав, например, 06ХН28МТ. Расшифровка:

• 06 – не более 0,06 % углерода;
• Х – хром в составе в концентрации не более 1 %;
• Н28 – в сплаве 28 % никеля;
• М и Т – молибден и титан не более чем по 1 %.

Умение правильно расшифровывать состав марок и сплавов позволяет выбирать для изготовления конструкций оптимальные по свойствам и характеристикам исходные материалы.