Положительные стороны легирования
Особенности свойств наиболее явно проявляется после термообработки, в связи с этим все детали из такой стали подвергаются обработке перед применением.
- Улучшенные легированием стали и сплавы имеют более высокие механические свойства по сравнению с конструкционными.
- Легирующие добавки способствуют стабилизации аустенита, улучшая показатель прокаливаемости сталей.
- Из-за снижения степени распада аустенита снижается образование закалочных трещин и коробление деталей.
- Повышается ударная вязкость, что приводит к снижению хладоломкости, и детали из легированных сталей имеют более высокую долговечность.
Стали для отливок
Химически такие стали можно охарактеризовать, как железоуглеродистые. «С» в них содержится до 2.14%, что делает их незаменимыми в процессе выплавки тех или иным сталей, ориентированных под конкретные условия работы и эксплуатации. На практике литейные варианты широко используются например в автопромышленности.
При классификации обычно их делят на несколько групп:
- Способу получения.
- Химическому составу.
- Углеродистые.
- Легированные (низко, средне и высоко).
- Назначению.
- Общего применения.
- Особого назначения.
Каждая подгруппа имеет свои четкие рекомендации по выплавке.
Среди популярных марок имеются следующие:
- 15Л-55Л. Из них делаются различные элементы зубчатых передач и механизмов.
- 20ФЛ, 45ФЛ. Для остальных машиностроительных узлов.
- 10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ. С повышенной жаропрочностью до 750 градусов.
- 45ГЛ. Детали с повышенной прочностью.
Виды сталей и особенности их маркировки
Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.
Разновидности сталей
Включая в состав стали легирующие элементы, ей можно придать требуемые характеристики. Именно таким образом, комбинируя вид и количественное содержание добавок, получают марки, обладающие улучшенными механическими свойствами, коррозионной устойчивостью, магнитными и электрическими характеристиками. Конечно, улучшать характеристики сталей можно и при помощи термообработки, но легирующие добавки позволяют делать это более эффективно.
Классификация сталей осуществляется и по их назначению. Так, выделяют инструментальные и конструкционные виды, марки, отличающиеся особыми физическими свойствами. Инструментальные виды используются для производства штамповых, мерительных, а также режущих инструментов, конструкционные – для выпуска продукции, применяемой в строительстве и сфере машиностроения. Из сплавов, отличающихся особыми физическими свойствами (также называемых прецизионными), изготавливают изделия, которые должны обладать особыми характеристиками (магнитными, прочностными и др.).
Классификация сталей по назначению
Стали противопоставляются друг другу и по особым химическим свойствам. К сплавам данной группы относятся нержавеющие, окалиностойкие, жаропрочные и др. Что характерно, нержавеющие стали могут быть коррозионностойкими и нержавеющими пищевыми – это разные категории.
Если рассматривать основные вредные примеси, то фосфор увеличивает хрупкость сплава, особенно сильно проявляющуюся при низких температурах (так называемая хладноломкость), а сера вызывает появление трещин в металле, нагретом до высокой температуры (красноломкость). Фосфор, ко всему прочему, значительно уменьшает пластичность нагретого металла. По количественному содержанию этих двух элементов выделяют стали обыкновенного качества (не более 0,06–0,07% серы и фосфора), качественные (до 0,035%), высококачественные (до 0,025%) и особовысококачественные (сера – до 0,015%, фосфор – до 0,02%).
Маркировка сталей также указывает на то, в какой степени из их состава удален кислород. По уровню раскисления выделяют стали:
- спокойного типа, обозначаемые буквосочетанием «СП»;
- полуспокойные – «ПС»;
- кипящие – «КП».
Это интересно: Маркировка резины — принцип нанесения, расшифровка
Примерные расшифровки
Чтобы было понятно, как расшифровываются разные виды сталей, приведем несколько примеров, которые дают знания о маркировке.
- Р6М5Ф2К8. Данная маркировка указывает, что это сталь быстрорежущая, в ней содержатся компоненты в процентном отношении: молибден 5, ванадий 2, кобальт 8. Такой элемент, как хром есть во всех сталях данного вида, поэтому его не вносят в маркировку. Также здесь есть вольфрам, но его количество может изменяться. В данной маркировке его 6 процентов.
- У10ГА. Маркировка относится к инструментальному стальному сплаву, содержит 10 процентов углерода. Сталь качественная, имеет в своем составе марганец.
- 20ХГСА расшифровывается: углерод – 0,2 % (цифра впереди аббревиатуры). Затем в состав входит хром – Х, марганец – буква Г, кремний с полуторапроцентным содержанием (С). Буква «А» в любом сплаве обозначает высокое качество.
Зная условные обозначения можно легко определить марку стали.
- Теоретические основы и технология восстановительной плавки металлов из неокускованного сырья / С.В. Дигонский. — М.: Наука, 2007.
- Московский институт стали и сплавов. Фрагменты истории / В.А. Роменец. — М.: МИСИС, Руда и металлы, 2004.
- Справочник теплоэнергетика предприятий цветной металлургии. — М.: Металлургия, 1982.
- Статья на Википедии
Что можно узнать из марки
Для марки стали 30ХГСА расшифровка такая: высококачественная (это показывает «А» в конце марки), содержит 0,3% углерода (что соответствует первым цифрам), хром, марганец и кремний — по 1%. Проверим, соответствует ли ответ стандарту ГОСТ 4543–71 для конструкционных сталей.
Легко узнать все о металле из государственных стандартов. Марки сталей с расшифровкой в таблице покажут их полный состав. В преамбуле указаны области применения и другая полезная информация.
Видно, что для каждой марки стали таблица с разъяснениями предельного содержания того или иного элемента поможет прочесть маркировку. В нашем случае углерод в интервале 0,28-0,34; кремний 0,9-1,2; марганец 0,8-1,1; хром 0,8-1,1.
Случается, что нужен металл похожей марки. В таком случае проводят сравнительный анализ марок сталей с расшифровкой по таблице. Например, имеется плавка стали 30ХГСА с такими параметрами: C=0,28; Si=1,0; Mn=0,9; Cr=1,1. Можно ли маркировать металл 25ХГСА, если есть необходимость? Понятно, что содержание вредных примесей соответствует норме. Ответ однозначный: да, химический состав полностью соответствует данной марке. Таким образом, одна и та же плавка удовлетворяет условиям двух разных марок.
Специальные знаки
Дополнительные буквы принято использовать в некоторых сталях специального назначения.
Перечислим некоторые из них:
- Нелегированные углеродистые инструментальные (У7, У8, У10А, У8ГА) содержат число после буквы «У», оно означает десятую долю процента углерода.
- Подшипниковые сразу видно, они начинаются с «Ш»: ШХ15, ШХ15СГ.
- Стали с улучшенными литейными свойствами обозначаются «Л» в конце: 40ХЛ.
- Металл для сосудов высокого давления содержит «К», которая показывает, сколько углерода в составе (20К).
- Маркировка строительных сталей начинается с «С» и может использовать дополнительно «К» — повышенная устойчивость к коррозии, «Т» — термоустойчивый прокат (С390К).
- С «Р» начинаются быстрорежущие вольфрамсодержащие марки: Р9К5, Р18. Цифра после «Р» показывает содержание вольфрама. Если ванадия в них больше 2,5%, то его содержание указывается: Р6М5Ф3 (3%). Хром и углерод имеют стандартные значения, поэтому не показываются.
- Стоит упомянуть стали, идущие на наплавочную проволоку. Их обозначают в начале марки значком «НП», например, НП30ХГСА.
Можно сказать, что при возникновении любых спорных вопросов по маркировке ответ можно узнать из соответствующего ГОСТ или ТУ.
Стали углеродистые обыкновенного качества
Относятся к числу наиболее дешевых и широко применяемых. Из них получают до 70% всего проката – горячекатаного, сортового и фасонного толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового. Из этих сталей изготовляют трубы, поковки, штамповки, ленту, проволоку, металлические изделия (метизы): гвозди, канаты, сетки, болты, гайки, заклепки, а также мало- и средненагруженные детали; штифты, шайбы, шпонки, крышки, кожухи, а из стали номеров 4-6 – валы, винты, зубчатые колеса и шпиндели. Стали обыкновенного качества хорошо свариваются.
В зависимости от назначения углеродистые стали обыкновенного качества подразделяют (ГОСТ 380- 94) на три группы: А – поставляемые по механическим свойствам, Б – поставляемые по химическому составу и В – поставляемые по механическим свойствам и химическому составу. В зависимости от нормируемых показателей (прочностная характеристика, химический состав) сталь каждой группы подразделяют на группа А – 1, 2 и 3-я; группа Б – 1, 2,-я; группа В – 1, 2, 3, 4, 5, 6-я.
Буквы Ст означают «сталь», цифры от 0 до 6 – условный номер марки, характеризующий механические свойства стали. С увеличением номера марки повышаются предел прочности σв и предел текучести σт и уменьшается относительное удлинение δ. Для обозначения степени раскисления после номера марки ставятся индексы: кп – кипящая, пс – полуспокой- ная, сп – спокойная (например: СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп; табл. 8 и 9).
Механические свойства углеродистой стали обыкновенного качества группы А и примерное назначение углеродистой стали обыкновенного качества приведены в табл. 8
Таблица 8. Стали углеродистые, их механические свойства и назначение
| Марка стали | Свойства | Примерное назначение | ||
| σв, МПа | σт, МПа | δ, % | ||
| Ст0 | Не менее 300 | – | 23 | Неответственные строительные конструкции, прокладки, шайбы, кожухи. Свариваемость хорошая |
| Ст1кп Ст1пс, Ст1сп | 300-390 310-410 | – – | 35 | Малонагруженные детали металлоконструкций – заклепки, шайбы, шплинты, прокладки, кожухи. Свариваемость хорошая |
| Ст2кп Ст2пс, Ст2сп | 320-410 330-430 | 215 225 | 33 | Детали металлоконструкций – рамы, оси, ключи, валики, цементируемые детали. Свариваемость хорошая |
| СтЗкп СтЗпс, СтЗсп СтЗГпс СтЗГсп | 360-460 370-480 370-490 390-570 | 235 245 245 – | 27 – | Рамы тележки, цементируемые и цианируемые детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины, крюки кранов, кольца, цилиндры, шатуны, крышки |
| Ст4кп Ст4пс, Ст4сп | 400-510 410-530 | 255 265 | 25 | Валы, оси, тяги, пальцы, крюки, болты, гайки, детали при невысоких требованиях к прочности |
| Ст5пс, Ст5сп Ст5Гпс | 490-630 540-590 | 285 285 | 20 | Валы, оси, звездочки, крепежные детали, зубчатые колеса, шатуны, детали при повышенных требованиях к прочности |
| Ст6пс Ст6сп | Не менее 590 | 315 315 | 15 | Валы, оси, бойки молотов, шпиндели, муфты кулачковые и фрикционные, цепи, детали с высокой прочностью |
Для возможности распознания марок стали при складировании, прокат маркируют несмываемой краской. Для этого, независимо от группы и степени раскисления стали, используют краску цветов, указанных в табл. 9.
Таблица 9. Цвет маркировки стали углеродистой обыкновенного качества
| Марка стали | Цвет маркировки | Марка стали | Цвет маркировки |
| Ст0 | Красный и зеленый | СтЗГпс | Красный и синий |
| Ст1 | Белый и черный | Ст4 | Черный |
| Ст1Гпс | Белый и красный | Ст4Гпс | Черный и красный |
| Ст2 | Желтый | Ст5 | Зеленый |
| Ст2Гпс | Желтый и красный | Ст6Гпс | Зеленый и белый |
| Ст3 | Красный | Ст6 | Синий |
Характеристика материала
Клинок из качественной стали устойчив к различным деформациям и воздействию, не ломается, сохраняет остроту продолжительное время
Нож сомнительного производства ненадежен и небезопасен, поэтому при выборе изделия обращают внимание на характеристики материала, из которого выполнено лезвие
- Твердость. Определяет способность стали противостоять внешнему силовому воздействию, давлению. Качественный крепкий нож при этом не деформируется. Измеряется показатель по шкале Роквелла (HRC). Параметр для некоторых марок стали приведен в таблице.
- Прочность. Показывает устойчивость металла к растрескиванию при использовании в неблагоприятных условиях. Также определяет степень изгиба лезвия без тотальной деформации.
- Подверженность коррозии. Устанавливает противостояние стали ржавчине, питтингу. На рисунке представлено сравнение показателя для разных марок сплавов.
- Износостойкость. Характеризует устойчивость лезвия к адгезионному, абразивному воздействию. Показатель зависит от состава и твердости материала.
- Удержание режущей кромки. От параметра зависит период сохранения остроты ножа при регулярной эксплуатации. На картинке изображено сравнение показателя для разных марок сплавов.
Однако объективного метода измерения не разработано, поэтому параметр устанавливается по ощущениям потребителей.
к оглавлению ^
Как выбрать
При покупке ножа оценка характеристик стали имеет определяющее значение
Однако важно определить, какое в сплаве соотношение параметров. Не нужно думать, что лучше купить клинок с их максимальными значениями
Например, высокий показатель HRC указывает на твердость изделия, которое будет отлично удерживать режущую кромку. Но при этом такому лезвию характерна меньшая прочность, оно хрупкое и чрезмерно подвержено сколам и трещинам, может разбиться, словно стекло.
Мягкая сталь также не считается качественной, поскольку бывают затруднения при разрезании большинства материалов.
Коррозийная устойчивость лезвия предпочтительна умеренная, так как полностью защищенная сталь, которая совсем не ржавеет, уменьшает производительность клинка.
Если 2 ножа одинаково твердые, рекомендуется взять тот, где в составе стали больше карбидов — это указывает на лучшую износостойкость.
к оглавлению ^
Производители
Характеристики изделия обусловлены материалом, из которого оно изготовлено, и производственными процессами.
Известными и хорошо себя зарекомендовавшими производителями ножей признаны:
- Victorinox (Швейцария);
- Wenger (Швейцария);
- Tramontina (Бразилия);
- Magnum (Германия);
- Boker (Германия);
- Fortuna (Австрия);
- SOG (США);
- Buck (США).
При изготовлении стали предприятия руководствуются собственными технологиями ее производства и термообработки.
к оглавлению ^
Расшифровка сталей: примеры
Для примера расшифровки рассмотрим распространенную марку стали 12Х18Н10Т.
Цифра “12” в начале названия марки – показатель содержания углерода в этой стали, он не превышает 0,12%. Далее идет обозначение “Х18” – следовательно, в стали имеется элемент хром в количестве 18%. Аббревиатура “Н10” говорит о присутствии никеля в объеме 10%. Буква “Т” свидетельствует наличие титана, отсутствие цифрового выражения означает, что его там менее 1,5%. Очевидно, что квалифицированная расшифровка сталей по составу сразу дает понятие о ее качественных характеристиках.
Если сравнивать обозначения легированных и углеродистых сталей, это становится заметным отличием, свидетельствующим об особенных свойствах металла, обусловленных специально введенными легирующими добавками. Расшифровка сталей и сплавов указывает на их химический состав. Основными легирующими добавками являются:
- никель (Ni) – снижает химическую активность и улучшает прокаливаемость металла;
- хром (Cr) – повышает предел прочности и предел текучести сплавов;
- ниобий (Nb) – повышает кислотостойкость и устойчивость к коррозии сварных соединений;
- кобальт (Co) – повышает жаропрочность и ударную вязкость.
Обозначение стали в других странах
На территории США применяются различные способы маркировки стальных сплавов: ASME, AWS, ACJ, ASTM, AJS, ANSI, AMS, SAE и AISI. Последняя из перечисленных систем распространяется и на территорию Европы. С помощью нее обозначают нержавеющие стали. В соответствии с AISI сплав маркируется тремя цифрами (за редким исключением после них прописываются буквенные символы). 1-я – класс металла, а две последующие – нумерация материала по порядку в определенной группе. При этом, если на месте первой цифры прописывается 2 или 3, то это аустенитный вид стали, а если – 4, то мартенситный либо ферритный. Буквенные символы могут означать следующее:
- «F» – высокий уровень концентрации примесей S и P;
- «N» – свидетельствует о наличии N;
- «S» – содержание углерода не превышает 0,08%;
- «LN» – минимальная концентрация углерода, дополненная азотом;
- «Se», «Cu», «В» – обозначение говорит о наличии в составе металла селена, меди или кремния;
- «L» – массовая доля С не превышает 0,03%.
Диаграмма железо-углерод и железо-цементит
Европейской системой обозначения стали считается и EN. Ее главное отличие от российской маркировки в том, что изначально идет перечисление всех легирующих элементов, а затем прописывается цифрами их массовая доля. 1-я цифра – сотые доли процентного содержания углерода в стали. Иногда перед ней указывается символ «Х», говорящий о том, что в металле сосредоточено выше 5% хотя бы одного легирующего компонента.
Для Японии характерно указание группы стали в форме буквенных символов, а в виде цифр – номер по порядку в определенной группе с ее параметрами.
Из-за отсутствия на рынке единой системы обозначения сталей часто возникают трудности. В широком доступе имеется таблица, помогающая без труда сопоставить маркировку разных стран.
Классификация по способу раскисления
При выплавке стали в ней остается некоторое количество кислорода в составе окислов железа. Для снижения количества кислорода и восстановления железа из окислов применяется реакция раскисления, при которой в расплавленный металл добавляют соединения, более активные по взаимодействию с кислородом, чем железо. Во время реакции высвободившийся кислород также реагирует с углеродом, в результате чего образуется углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков.
В зависимости от количества раскислителей и продолжительности процесса можно выделить три вида итогового сплава:
- Кипящая сталь. В результате минимального использования присадок и времени реакции увеличен выход готовой продукции, которая, при этом отличается низким качеством;
- Спокойная сталь. Металл, в котором полностью прошли процессы раскисления. Отличается высоким качеством, но дорога в производстве в связи с высокой стоимостью реагентов и сниженным выходом продукта;
- Полуспокойная сталь. Промежуточный вариант с оптимальным сочетанием качества и стоимости.
При изготовлении ассортимента марок стали из металла разной степени раскисления применяется специальная маркировка материалов, соответственно символами «сп», «кп» и «пс».
Особенности маркировки сталей
Конструкционные стали
В обычных сталях содержится углерод. Присутствие легирующих элементов не контролируется. На практике чаще всего применяют конструкционные стали обычного качества. Они применяются повсеместно. Их используют для производства металлопроката. Обозначают путем указания приблизительного содержания углерода в составе сплава. Самые распространенные марки показаны в табл. 1.
Легированная сталь
Легирующие добавки улучшают показатели. Каждому элементу свойственна определенная буква. Она указывает, сколько процентов того или иного вещества имеется в составе сложного сплава (табл. 2).
Таблица 2: Легирующие элементы в составе сплава
| № | Маркировка элементов в сталях | Химическое название | Обозначение химического элемента | № | Маркировка элементов в сталях | Химическое название | Обозначение химического элемента |
| 1 | Л | Бериллий | Be | 14 | Д | Медь | Сu |
| 2 | Р | Бор | B | 15 | Гл | Галлий | Ga |
| 3 | А | Азот | N | 16 | Е | Селен | Se |
| 4 | Ш | Магний | Mg | 17 | Ц | Цирконий | Zr |
| 5 | Ю | Алюминий | Al | 18 | Б | Ниобий | Nb |
| 6 | С | Кремний | Si | 19 | М | Молибден | Mo |
| 7 | П | Фосфор | P | 20 | Кд | Кадмий | Cd |
| 8 | Т | Титан | Ti | 21 | В | Вольфрам | W |
| 9 | Ф | Ванадий | V | 22 | и | Иридий | Ir |
| 10 | Х | Хром | Cr | 23 | АС | Свинец | Pb |
| 11 | Г | Марганец | Mn | 24 | Ви | Висмут | Bi |
| 12 | К | Кобальт | Co | 25 | Ч | Редкоземельные металлы | |
| 13 | Н | Никель | Ni |
В табл. 3 представлены наиболее распространённые марки сталей.
Kiss
В данном случае речь идет больше о слухах, нежели о фактах. Ведь мало кто сомневается в том, что название культовых размакияженных иудеев на каблуках да с гитарами и хорошими песнями переводится как «Поцелуй». Кто бы мог подумать, что «Кiss» – акроним. В своё время очередные, не знающие чем заняться религиозные фанатики начали утверждать, будто название расшифровывается как «Knights In Satan’s Service» («Рыцари на службе Сатаны»), что парни постоянно отрицали. Несмотря на многочисленные обвинения в связях с Сатаной и близкой дружбе с чертями из ада, Пол Стэнли настаивал, что первый барабанщик группы Питер Крисс когда-то играл в группе под названием «Губы», и парням показалось, что название «Поцелуй» будет звучать весьма дерзко, сексуально и опасно.
Расшифровка маркировок без справочника
Стандарты обозначения для различных сталей приняты на государственном уровне во времена СССР и действуют во многих странах постсоветского пространства до сих пор, они учитывают принятые в основном тогда же ГОСТы и сорта металла, индексы обозначения сплавов. Всего используется около полутора тысяч марок сталей с присвоенными им значениями. Марки металла обычно имеют определённый набор символов (иногда только цифр), которые помечают содержание в нём углерода, легирующих добавок и способ дополнительной обработки, такой как закаливание.
Для легированной стали установлена маркировка кириллицей основных элементов в её составе. Как можно заметить, они не всегда совпадают с русскоязычным названием элемента и это необходимо учесть, чтобы не допускать ошибок.
Индексы следующих элементов совпадают с первой буквой названия: азот, никель, хром, титан, кобальт, вольфрам, цирконий.
Буква «Ч» означает присутствие в рецептуре сплава редкоземельных металлов, придающих ему особые свойства. На практике марку с таким индексом можно встретить крайне редко.
В сложных случаях и для уточнения деталей обращаются к профессиональному справочнику “Марочник сталей и сплавов”. Четвёртое издание с наиболее полным списком марок вышло в 2014 г.
Виды легированных сталей
От процентного содержания добавок стали разделяются на:
- Низколегированные — содержание добавок менее 2,5%
- Среднелегированные — 2,5 — 10%.
- Высоколегированные — более 10%.
Также легированные стали подразделяются на следующие виды:
- конструкционные;
- инструментальные;
- с особыми физическими свойствами.
Маркировка легированных сталей
Из-за большого разнообразия сплавов с улучшающими добавками появилась необходимость в их маркировке. Легированные стали классификация и маркировка которых будет приведена ниже очень легко идентифицировать по буквенному обозначению, а также по указанию процентного состава тех или иных веществ в металле.
Расшифровка
Маркировка включает в себя буквы, которые обозначают предназначение металла.
- Ж, Х, Е — обозначение нержавеющих, хромистых и магнитных сплавов.
- Я — хромоникелевая нержавеющая сталь.
- Ш — шарикоподшипниковая.
- Р — режущая.
- А, Ш — качественная и высококачественная легированная сталь.
Также в сплавах могут содержаться следующие элементы:
- Азот — А
- Алюминий — Ю
- Бериллий — М
- Бор — П
- Вольфрам — В
- Ванадий — Ф
- Кобальт — К
- Кремний — С
- Марганец — Г
- Медь — Д
- Молибден — М
- Магний — Ш
- Ниобий — Б
- Никель — Н
- Селен — Е
- Титан — Т
- Фосфор — П
- Хром — Х
- Цирконий — Ц
- Редкоземельные металлы — Ч
Если легированные стали маркировка которых после букв не имеет цифр не содержат ниобия, молибдена, ванадия, алюминия, азота, бора, титана, циркония и редкоземельных металлов, то это будет говорить о том, что в материале содержание легирующего элемента менее 1,5%. Для перечисленных выше металлов имеется исключение из данного правила, по причине влияния на механические свойства сплава даже десятых долей процента.
Видео:
Применение легированных сплавов
Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам легированная сталь применение находит в машиностроении, изготовлении инструментов, труб и строительных материалов.
Детали машин обычно изготавливают из перлитных металлов. К этой категории материалов относятся низколегированные и среднелегированные стали, которые после отжига имеют структуру позволяющую легко обрабатывать металл с помощью режущего инструмента.
Низколегированные стали благодаря повышенным прочностным характеристикам позволяют существенно экономить денежные средства при строительстве крупногабаритных сооружений и машин. Например, в судостроительстве благодаря использованию материала удаётся уменьшить толщину применяемого металла.
Легированные стали с добавками хрома широко используются для производства изделий, которые устойчивы к воздействия молочной и уксусной кислоты, а также следующих деталей работающих под значительным давлением:
- Поршневые пальцы, карданные крестовины и другие изделия предназначенные для эксплуатации в условиях повышенного износа.
- Кулачковые муфты, плунжеры и шлицевые валики.
- Шестерни коробок передач и червячные валы, а также другие изделия для работы на малых и средних скоростях.
Высоколегированная сталь широко используется для производства деталей устойчивых к коррозионному разрушению. Такие изделия также устойчивы к высоким температурам и способны работать в условиях до +1100 градусов.
Некоторые виды сплавов благодаря особым тепловым качествам имеют специальное применение, например:
- ЭН42 — материал обладает коэффициентом расширения таким же как и у стекла, поэтому применяется в качестве электродов в лампах накаливания.
- Х8Н36 — обладает постоянной упругостью, которая не изменяется в температурных пределах от минус 50 до +100 градусов. Благодаря неизменяемой упругости такой материал широко используется для производства пружин для часовых механизмов и стрелочных измерительных приборов.
- И36 — сплав обладает нулевым коэффициентом температурного расширения, поэтому идеально подходит для изготовления различных эталонов и калибровочных изделий.
Маркировка сталей по назначению
Таблица 4. Стали конструкционные легированные
| Страны СНГ | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN) | США (AISI / ASTM) | ||
| 12ХН3А | 1.5732 | 14NiCr10 | 655M13 |
| 12Х2Н4А | — | — | E3310 |
| 15ХМ | 1.7337 | 16CrMo44 | — |
| 17Г1С | 1.0570 | St52-3N | — |
| 18ХГ | 1.7131 | 16MnCr5 | 5120 |
| 27ХГР | 1.5526 | 30MnB4 | — |
| 30ХМ | 1.7218 | 25CrMo4 | 4130 |
| 30Х3МФ | 1.8519 | 31CrMoV9V | — |
| 30Х2Н2М | 1.6580 | 30CrNiMo8V | — |
| 38Х2МЮА | 1.8509 | 41CrAlMo7 | A290C1M |
| 40ХН2МА | 1.6565 | 40CrNiMo6 | 4340 |
| 40Х | 1.7045 | 42Cr4 | 5140 |
| 40ХН | 1.5711 | 40NiCr6 | 3140 |
| 40ХГМ | 1.7255 | 42CrMo4 | 4140 |
| 40ХГНМ | 1.6546 | 40NiCrMo22 | 8640 |
| 45Г | 1.0503 | C45 | 1045 |
Таблица 5. Нержавеющие стали
| Страны СНГ | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN) | США (AISI / ASTM) | ||
| 03Х18Н11 | 1.4306 | X2 CrNi 19-11 | 304L |
| 03Х17Н13М2 | 1.4435 | X2 CrNiMo 18-14-3 | 316L |
| 08Х17Н13М2 | 1.4436 | X5 CrNiMo 17-13-3 | 316 |
| 08Х17Н13М2Т | 1.4571 | X6 CrNiMoTi 17-12-2 | 316Ti |
| 08Х18Н10 | 1.4301 | X5 CrNi 18-10 | 304 |
| 08Х18Н10Т | 1.4541 | X6 CrNiTi 18-10 | 321 |
| 06Х18Н11 | 1.4303 | X4 CrNi 18-11 | 305 |
| 10Х23Н18 | 1.4845 | X8 CrNi 25-21 | 310S |
| 20Х23Н13 | 1.4833 | X12 CrNi 32-13 | 309 |
| 20Х25Н20С2 | 1.4841 | X15 CrNiSi 25-20 | 314 |
| 08З13 | 1.4000 | X6 Cr 13 | 410S |
| 08Х17Т | 1.4510 | X6 CrTi 17 | 430Ti |
| 12Х17 | 1.4016 | X6 Cr 17 | 430 |
| 12Х13 | 1.4006 | X10 Cr 13 | 410 |
| 20Х13 | 1.4021 | X20 Cr 13 | 420 |
| 20Х17Н2 | 1.4057 | X20 CrNi 17-2 | 431 |
Таблица 6. Стали быстрорежущие
| Страны СНГ (ГОСТ 19265—73, ГОСТ 28393—89) | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN 17350) | Bohler | США (AISI / ASTM) | |
| Р18 | 1.3355 | S 200 | T 1 |
| Р6М5 | 1.3343 | S 600 | M 2 |
| Р6М5К5-МП | 1.3243 | S 705 PM | — |
| Р6М5Ф3-МП | 1.3344 | S 790 PM | M 3 |
| Р6М5Ф4-МП | — | S 690 PM | M 4 |
| Р6М5Ф3К8-МП | — | S 590 PM | M 36 |
| Р10М5Ф5К8-МП | S 390 PM | — | — |
| Р12Ф3 | 1.3318 | — | — |
| Р12Ф4-МП | 1.3302 | S 207 PM | — |
| Р12Ф4К5-МП | 1.3202 | S 308 PM | — |
| Р12Ф5К5-МП | — | — | T 15 |
| Р12М6Ф5-МП | — | — | M 61 |
| Р2М10К8Ф-МП | 1.3247 | S 500 PM | M 42 |
| Р0М2СФ10-МП | — | — | A 11 |
Таблица 7. Жаропрочные стали и сплавы по ГОСТ
| Сталь | Химический состав | ||||||||||||||
| C | S | P | Pb | Si | Mn | Cr | Ni | Ti | Al | Nb | Mo | W | Co | Fe | |
| ЭИ698ЭД ХН73МБТЮ | 0,03— 0,07 | <0,07 | <0,015 | 0,01 | <0,5 | 0,4 | 13,00— 16,00 | Основа | 2,35— 2,75 | 1,45— 1,80 | 1,90— 2,20 | 2,80— 3,20 | — | — | <2,00 |
| ЭП202ВД ХН67ВТЮ | <0,08 | <0,010 | <0,015 | — | <0,60 | <0,50 | 17,00— 20,00 | Основа | 2,20— 2,80 | 1,00— 1,50 | — | 4,00— 5,00 | 4,00— 5,00 | — | <4,00 |
| ЭП693ВД ХН68ВМТЮК | 0,10— 0,04 | <0,015 | <0,015 | — | <0,50 | <0,040 | 17,00— 20,00 | Основа | 1,10— 1,60 | 1,60— 2,30 | — | 3,00— 5,00 | 5,00— 7,00 | 5,00— 8,00 | <5,00 |
| ЭИ437А ХН77ТЮ | 0,06 | <0,007 | <0,015 | <0,001 | <0,60 | <0,40 | 19,00— 22,00 | Основа | 2,30— 2,70 | 0,55— 0,95 | — | — | — | — | <1,00 |
| ЭИ437Б ХН77ТЮР | 0,07 | <0,007 | <0,015 | <0,001 | <,60 | <0,40 | 19,00— 22,00 | Основа | 2,40— 2,80 | 0,60— 1,00 | — | — | — | — | <1,00 |
| ЭИ703 ХН38ВТ | 0,06— 0,12 | <0,020 | <0,030 | — | <0,88 | <0,70 | 20,0— 23,0 | 35,0— 39,0 | 0,70— 1,20 | 0,50 | — | — | 2,8— 3,5 | — | Основа |
| ЭИ415 20Х3МФВ | 0,15— 0,20 | <0,025 | <0,030 | — | 0,17— 0,37 | 0,25— 0,50 | 2,8— 3,3 | 0,5 | — | — | — | 0,35— 0,55 | 0,30— 0,50 | 0,60— 0,85 | Основа |
| ЭП199ВД ХН56ВМТЮ | 0,10 | <0,010 | <0,012 | — | <0,55 | <0,50 | 19,00— 21,00 | Основа | 1,10— 1,60 | 2,10— 2,60 | — | 4,00— 6,00 | 9,00— 11,00 | — | 4,00 |
| ЭП666ВД ХН55МБЮ | 0,60 | <0,015 | <0,015 | — | <0,50 | <0,80 | 16,50— 18,50 | Основа | — | 1,20— 1,80 | 1,50— 2,50 | 8,50— 10,00 | — | 0,03 | 10,50— 15,00 |
| ЭИ435 ХН78Т | 0,12 | <0,012 | <0,015 | — | <0,80 | <0,70 | 19,00— 22,00 | Основа | 0,15— 0,35 | 0,15 | — | — | — | — | 1,50— 6,00 |
| ЭИ696(А) 10Х11Н20Т2Р | 0,10 | <0,020 | <0,020 | — | <1,00 | <1,00 | 10,00— 12,50 | 18,00— 21,00 | 2,30— 2,80 | 0,40 | — | — | — | — | Основа |
| ЭИ787ВД ХН35ВТЮ | 0,08 | <0,010 | <0,020 | — | <0,60 | <0,60 | 14,00— 16,00 | 33,00— 37,00 | 2,60— 3,20 | 0,80 | — | — | 2,80— 3,50 | — | Основа |
| ЭП33 10Х11Н23Т3МР | 0,10 | <0,010 | <0,020 | — | <0,60 | <0,60 | 10,00— 12,50 | 21,00— 25,00 | 2,60— 3,20 | 0,80 | — | 1,00— 1,60 | — | — | Основа |
| ЭП718ВД ХН45МВТЮБРВД | 0,10 | <0,010 | <0,012 | — | <0,30 | <0,60 | 14,00— 16,00 | 43,00— 47,00 | 1,90— 2,40 | 0,90— 1,40 | 0,80— 1,50 | 4,0— 5,2 | 2,5— 3,5 | — | Основа |
| ЭП648ВД ХН50ВТМЮБВД | 0,10 | <0,010 | <0,012 | — | <0,40 | <0,50 | 32,0— 35,0 | Основа | 0,50— 1,20 | 0,50— 1,10 | 0,50— 1,10 | 2,3— 3,3 | 4,3— 5,3 | — | <4,0 |
Таблица 8. Стали инструментальные легированные
| Страны СНГ (ГОСТ 5950—73) | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN 17350) | США (AISI / ASTM) | ||
| Х | 1067 | 100Cr 6 | — |
| Х1Ф | 1210 | 115CrV 3 | L3 |
| Х12 | 1080 | X210Cr 12 | D3 |
| Х12В | 1436 | X210CrW 12 | — |
| Х12МФ | 1379 | X155CrVMo12-1 | D2 |
| Х12МФ4-МП | 1380 | X220CrVMo 13-4 | D7 |
| 9ХФ | 1235 | 80CrV 2 | L2 |
| 9Г2Ф | 1842 | 90MnCrV 8 | O2 |
| 95ХГВФ | 1510 | 100MnCrW 4 | O1 |
| 3Х2В8Ф | 1581 | X30WCrV 9-3 | H21 |
| 95Х5ГМФ | 1363 | X100CrMoV 5-1 | A2 |
| 95Х1М | 1303 | 100CrMo 5 | L7 |
| 5ХНМ | 1713 | 55NiCrMoV 6 | L6 |
| Страны СНГ (ГОСТ 5950—73) | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN 17350) | США (AISI / ASTM) | ||
| 5ХВ2СФ | 1542 | 45WCrV 7 | S1 |
| 5Х3М2Ф | — | — | S7 |
| 3Х3М3Ф | 1365 | X32CrMoV 33 | H10 |
| 4Х5МФС | 1343 | X38CrMoV 5-1 | H11 |
| 4Х5МФ1С | 1344 | X40CrMoV 5-1 | H13 |
Таблица 9. Стали инструментальные углеродистые
| Страны СНГ (ГОСТ 1435—90) | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN) | США (AISI / ASTM) | ||
| У 7 | 620 | C 70W2 | — |
| У 7А | 520 | C 70W1 | — |
| У 8 | 625 | C 80W2 | — |
| У 8А | 525 | C 80W1 | W 108 |
| У 10 | 645 | C 105W2 | — |
| У 10А | 545 | C 105W1 | W 110 |
| У 11 | 654 | C 110W | — |
| У 13 | 663 | C 125W | W 112 |
Таблица 10. Стали подшипниковые
| Страны СНГ (ГОСТ 801—78) | Зарубежные аналоги | ||
| Германия (DIN 17230) | США (AISI / ASTM) | ||
| ШХ 4 | 1.3501 | 100 Cr 2 | 50100 |
| ШХ 15 | 1.3505 | 100 Cr 6 | 52100 |
| ШХ 15СГ | 1.3520 | 100 CrMn 6 | — |
| ШХ20СГ | — | — | — |
Таблица 11. Стали рессорно-пружинные
Маркировка сталей по ГОСТ по химическому составу. Обозначение сталей по ГОСТ. Состав сталей по ГОСТ, расшифровка. Стали по ГОСТ легенда обозначения.
Маркировка сталей по химическому составу является наиболее общей. Эта маркировка учитывает также область применения, условия производства и качество сталей. Однако в марках некоторых сталей более узкого применения (например, автоматных, шарикоподшипниковых, быстрорежущих и др.) от правил такой маркировки существуют отклонения, которые будут рассмотрены в соответствующих разделах.
Новые стали и сплавы, еще не включенные в государственные стандарты и поставляемые по техническим условиям, обозначаются буквами, указывающими на завод-изготовитель (например, ЭК, ЭП или ЭИ – завод “Электросталь”) и номером, присвоенным этим заводом.
Информация в маркировке
Способ раскисления металла можно увидеть в названии марки. Обозначается так:
- СП (спокойная), кислород удалён;
- ПСП (полуспокойная);
- КП (кипящая) не раскисленная, кислород не удалён.
Если эти обозначения отсутствуют, то сталь принято относить к спокойной (Ст3сп и Ст3 — одно и то же). Стали обычного качества, не легированные, обозначаются «Ст» и цифра, означающая его верхний предел по углероду (в 0,1%).
Способы переплавки металла
Способы переплавки различают в зависимости от сталеплавильных печей, в которых плавят металл:
- мартеновский;
- кислородно-конверторный;
- электротермический.
Электрические же могут быть плазменными, дуговыми, шлаковыми и другими. Эти названия указывают, в каких сталеплавильных агрегатах (печах) проводилась выплавка металла. Способ переплава обычно показывается в конце всей марки через дефис. Например, по названию 12Х18Н10Т-ВД видно, что сплав содержит хром (Х), титан (Т) и никель (Н), вакуумно-дугового переплава (-ВД). Соответственно, 12Х18Н10Т-Ш означает шлаковый переплав.
Обозначение некоторых способов выплавки:
- шлаковый «-Ш»;
- дуговой «-Д»;
- вакуумно-дуговой «-ВД»;
- плазменный «-ПТ»;
- плазменно-дуговой «-П»;
- электронно-лучевой «-ЭЛ»;
- плазменно-лучевой «-ПЛ»;
- вакуумирование «-В».
Знаки качества
Если в конце наименования марки стоит «А» (например, 50ХФА), это значит, что сталь высококачественная с содержанием фосфора и серы менее 0,025%. Стали обычного качества содержат этих примесей до 0,07%, качественные — до 0,035%. Для особовысококачественных сталей принято ставить «Ш» в конце марки.
Место, где буква расположена в марке, имеет значение. Стоящая перед всеми знаками «А» — это сера, а в середине марки показывает азот.
