ТехИнфо

Технологическая   информация

Классификация и маркировка конструкционных сталей


Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержание до 2,14% углерода. Кроме того, в состав сплава обычно входят марганец, кремний, сера и фосфор; некоторые элементы могут быть введены для улучшения физико-химических свойств специально (легирующие элементы).

Стали, классифицируют по самым различным признакам:

Химический состав

В зависимости от химического состава различают стали:
  • углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75)
  • легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79)

Под углеродистой сталью понимают железоуглеродистый сплав, содержащий 0,01-2,14% углерода и обычное количество постоянных примесей кремния, марганца, серы и фосфора, зависящее от способа выплавки стали.

Углеродистые подразделяют на:
  • малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%;
  • среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%;
  • высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60%

Легированной называют сталь, в состав которой специально вводят определенное количество легирующих элементов (металлов и неметаллов): хром, никель, вольфрам и другие для улучшения качества стали и придания ей заданных физико-механических свойств (износо- и коррозионной стойкости, твердости, жаропрочности, жаростойкости ,магнитных свойств и т.п.).

Легированные стали подразделяют на:
  • низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
  • среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
  • высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.

Назначение

По назначению стали бывают:
  • конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий;
  • инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода;
  • c особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь, суперинвар;
  • c особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали

Качество

В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют на:
  • Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора.
  • Качественные - до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно.
  • Высококачественные - до 0,025% серы и фосфора.
  • Особовысококачественные - до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.

Степень раскисления

По степени удаления кислорода из стали, т. е. по степени её раскисления, существуют:
  • спокойные стали, т. е., полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами "сп" в конце марки (иногда буквы опускаются);
  • кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп";
  • полу спокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами "пс".

Стали обыкновенного качества

Сталь обыкновенного качества подразделяется по поставкам на 3 группы:
  • сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);
  • сталь группы Б - по химическому составу;
  • сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
В зависимости от нормируемых показателей (предел прочности , относительное удлинение, предел текучести, изгиб в холодном состоянии) сталь каждой группы делится на категории, которые обозначаются арабскими цифрами.
Стали обыкновенного качества обозначают буквами "Ст" и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств.
Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер.
Буква "Г" после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали.
Перед маркой указывают группу стали, причем группа "А" в обозначении марки стали не ставится. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют номер в конце соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают.
Например:
Ст1кп2 - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, марки 1, второй категории, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А);
ВСт5Г - углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, спокойная,  марки 5, первой категории с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В);
Вст0 - углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0, группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0 по степени раскисления не разделяют).

Качественные стали

  • в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации;
    • в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,65% углерода; 05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С; 60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С;
    • в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой "У": У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены); У12 - углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С;
  • легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами:
    А – азот
    К – кобальт
    Т – титан
    Б – ниобий
    М – молибден
    Ф- ванадий
    В – вольфрам
    Н – никель
    Х – хром
    Г – марганец
    П – фосфор
    Ц – цирконий
    Д – медь
    Р – бор
    Ю – алюминий
    Е – селен
    С – кремний
    Ч – редкоземельные металлы

Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит 0,8-1,5% легирующего элемента, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в сталях обычно до 0,2-0,3%), а также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).

Примеры:
14Г2 – низко легированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 0,14% углерода и до 2,0% марганца.
03Х16Н15М3Б - высоколегированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C, 16,0% Cr, 15,0% Ni, до З,0% Мо, до 1,0% Nb.

Высококачественные и особовысококачественные стали

Маркируют, так же как и качественные, но в конце марки высококачественной стали ставят букву А, (эта буква в середине марочного обозначения указывает на наличие азота, специально введённого в сталь), а после марки особовысококачественной - через тире букву "Ш".
Например:
У8А - углеродистая инструментальная высоко качественная сталь, содержащая 0,8% углерода;
30ХГС-III – особовысококачественная среднелегированная сталь, содержащая 0,30% углерода и от 0,8 до 1,5% хрома, марганца и кремния каждого.

Шарикоподшипниковые стали

Маркируют буквами "ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента:
ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6% хрома;
ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5% хрома и от 0,8 до 1,5% марганца и кремния.

Автоматные стали

Обозначают буквой "А" и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента:
А12 - автоматная сталь, содержащая 0,12% углерода (все автоматные стали имеют повышенное содержание серы и фосфора);
А40Г - автоматная сталь с 0,40% углерода и повышенным до 1,5% содержанием марганца.

Содержание раздела:


Классификация и маркировка конструкционных сталей

Классификация и маркировка чугунов

Классификация и маркировка цветных сплавов

Система железо-углерод

Влияние углерода, постоянных примесей и легирующих элементов на свойства стали

Механические свойства металлов и способы их определения

Преобразование значений твердости

Статьи по теме:


Окисление и обезуглероживание стали

При нагреве стали до высоких температур под действием кислорода и других окислительных газов (СО2, Н2О, SО2), находящихся в атмосфере печи, происходит окисление и, обезуглероживание поверхностных слоев деталей. Окисление и обезуглероживание стальных изделий происходит при нагреве их в пламенных и электрических печах различного типа и в соляных ваннах. Величина окисления и обезуглероживания зависит от вида топлива, конструкции печи, от состава и давления атмосферы печи, температуры, времени нагрева, химического состава стали и других факторов ...

Закаливаемость и прокаливаемость стали

Закаливаемость — способность стали получать высокую твердость при закалке, что обеспечивается получением структуры мартенсита. Закаливаемость измеряется в единицах твердости и зависит, главным образом, от содержания углерода ...