Маркировка легированных сталей
Маркировка легированных сталей
Легированной называют сталь, в которой наряду с обычными примесями и технологическими добавками содержатся специально вводимые легирующие элементы: марганец (более 0,8%), кремний (более 0,5%), хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий и др. Часто легирующие элементы определяют название легированной стали: хромистая, никелевая, хромоникелевая, кремнистая и т.д. Легирующие элементы значительно повышают механические свойства (прочность, вязкость, износостойкость), технологические (прокаливаемость), физические (электросопротивление, магнитные) и специальные эксплуатационные характеристики: коррозионную стойкость, красностойкость, жаростойкость, жаропрочность и т.д. По назначению легированные стали делятся на три группы: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами.
В основу обозначения марок легированных сталей положена буквенно-цифровая система. Буквенное обозначение легирующих элементов не совпадает с химическими символами.
Таблица 6.1. Обозначение легирующих элементов в сталях
Название | Хими-ческий символ | Маркиро-вочное обозначение | Название | Хими-ческий символ | Маркиро-вочное обозначение |
Марганец | Мn | Г | Кобальт | Со | К |
Кремний | Si | С | Алюминий | АI | Ю |
Хром | Сr | Х | Медь | Сu | Д |
Никель | Ni | Н | Бор | В | Р |
Вольфрам | W | В | Ниобий | Nb | Б |
Ванадий | V | Ф | Цирконий | Zr | Ц |
Титан | Тi | Т | Фосфор | Р | П |
Церий | Cе | Ч | Азот | N | А (внутри марки) |
Молибден | Мо | М |
Для конструкционных марок первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.
В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2%, никель 1-4%, марганец до 2% , кремний до 2%. Такие легирующие элементы, как Мо, W, V, и Тi, обычно вводят в сталь в сочетании с Сr и Ni с целью дополнительного улучшения физико-механических свойств. Их количество в конструкционных сталях не превышает 1%. Суммарное количество легирующих элементов в конструкционных сталях обычно не превышает 7-8%.
Поставляются конструкционные легированные стали по ГОСТ4543-71. По количеству углерода они делятся на две группы: малоуглеродистые цементуемые стали, содержащие углерода до 0,2% и подвергаемые поверхностному насыщению углеродом, и среднеуглеродистые улучшаемые стали, содержащие 0,25-0,5% углерода и подвергаемые упрочнению путем закалки и высокого отпуска (улучшению). Выплавляются легированные стали по количеству вредных примесей только качественными, содержащими серы и фосфора меньше 0,035% каждого, и высококачественными, содержащими этих элементов менее 0,025%. Высококачественные обозначаются буквой «А» в конце марки.
Таблица 6.2. Состав некоторых конструкционных легированных сталей
Марка стали | Содержание элементов, % | |||||||
С | Мn | Si | Сr | Ni | S | Р | Другие | |
не более | ||||||||
Цементуемые стали | ||||||||
15ХФ | 0,12-0,18 | 0,40-0,70 | 0,17-0,37 | 0,80-1,10 | до 0,30 | 0,035 | 0,035 | 0,06-0,12V |
20ХН | 0,17-0,23 | 0,40-0,70 | 0,17-0,37 | 0,45-0,75 | 1,0-1,4 | 0,035 | 0,035 | — |
18ХГТ | 0,17-0,23 | 0,80-1,10 | 0,17-0,37 | 1,0-1,3 | до 0,30 | 0,035 | 0,035 | 0,03-0,09Тi |
18Х2Н4МА | 0,14-0,20 | 0,25-0,55 | 0,17-0,37 | 1,35-1,65 | 4,0-4,4 | 0,025 | 0,025 | 0,30-0,40 Мо |
Улучшаемые стали | ||||||||
40Х | 0,36-0,44 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,80-1,10 | До 0,30 | 0,035 | 0,035 | — |
30ХГС | 0,28-0,35 | 0,80-1,10 | 0,9-1,2 | 0,80-1,10 | До 0,30 | 0,035 | 0,035 | — |
40ХНМА | 0,37-0,44 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,6-0,9 | 1,2-1,6 | 0,025 | 0,025 | 0,15-0,25 Мо |
38ХН3МФА | 0,30-0,42 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 1,2-1,5 | 3,0-3,4 | 0,025 | 0,025 | 0,35-0,45Мо 0,1-0,2V |
В инструментальных сталях в начале ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента: 7ХФ, 3Х2В8Ф и т.д. Как правило, это однозначная цифра. Если углерода 1% или больше, то начальная цифра не ставится: ХГ, ХВГ. Исключение из этого правила составляют 2 марки: 11ХФи13Х.
Таблица 6.3. Состав некоторых легированных инструментальных сталей
Марка стали | Содержание элементов, % | |||||||
С | Si | Мn | Сr | W | Мо | V | Ni | |
8ХФ | 0,70-0,80 | 0,15-0,35 | 0,15-0,40 | 0,40-0,70 | — | — | 0,15-0,30 | — |
ХВ4 | 1,25-1,45 | 0,15-0,35 | 0,15-0,40 | 0,40-0,70 | 3,50-4,30 | — | 0,15-0,30 | — |
9ХС | 0,85-0,95 | 1,20-1,60 | 0,30-0,60 | 0,95-1,25 | — | — | — | — |
ХВГ | 0,90-1,05 | 0,15-0,35 | 0,80-1,10 | 0,90-1,20 | 1,20-1,60 | — | — | — |
Х12М | 1,45-1,65 | 0,15-0,35 | 0,15-0,40 | 11,0-12,5 | — | 0,40-0,60 | 0,15-0,30 | — |
5ХНМ | 0,50-0,60 | 0,15-0,35 | 0,50-0,80 | 0,50-0,80 | — | 0,15-0,30 | — | 1,40-1,80 |
4Х5МФС | 0,32-0,40 | 0,80-1,20 | 0,15-0,40 | 4,50-5,50 | — | 1,20-1,50 | 0,30-0,50 | — |
3Х2В8Ф | 0,30-0,40 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 2,20-2,70 | 7,50-8,50 | — | 0,20-0,50 | — |
5ХВ2С | 0,45-0,55 | 0,55-0,80 | 0,15-0,40 | 1,00-1,30 | 2,00-2,50 | — | — | — |
11ХФ | 1,05-1,15 | 0,15-0,35 | 0,40-0,70 | 0,40-0,70 | — | — | 0,15-0,30 | — |
13Х | 1,25-1,40 | 0,15-0,35 | 0,30-0,60 | 0,40-0,70 | — | — | — | |
Содержание серы и фосфора не выше 0,030% каждого |
Стали с особыми свойствами (жаростойкие, жаропрочные, нержавеющие) не имеют особого способа обозначения. Они маркируются по схеме, разработанной для конструкционных легированных сталей (в начале марки стоит двухзначная цифра, обозначающая процент углерода в сотых долях процента): 08Х13, 12Х17, 12Х18Н10Т, 40Х10С2М, 55Х20Г9АН4и т.д.
Если суммарная доля легирующих элементов в конструкционной машиностроительной стали не превышает 7-8%, то стали с особыми свойствами имеют суммарную долю легирующих элементов выше 10%, причем в большинстве случаев намного выше. Поставляются стали с особыми свойствами по стандарту: ГОСТ 5632-72.
Особые способы маркировки сталей
Указанная выше система маркировка является очень простой и наглядной. Она охватывает большинство углеродистых и легированных сталей. Но для некоторых групп сталей сделаны исключения – введены дополнительные элементы маркировки либо разработаны иные схемы маркировки.
Маркировка сталей для отливок
В первую очередь следует отметить большую и разнообразную по составу группу литейных сталей. Эти стали используют в виде фасонных отливок в тяжелом транспортном и энергетическом машиностроении для станин станков, маховиков, зубчатых колес, тормозных дисков, катков, траверс и т.д. Эти стали маркируются дополнительно буквой «Л», которая ставится после маркировки по стандартной схеме. По составу и назначению это могут быть стали простые углеродистые конструкционные: 15Л, 40Л, 50Л; легированные конструкционные машиностроительные: 40ХЛ, 35ХМЛ, 25ГСЛ, 35ХНЛ, а также стали с особыми свойствами: 10Х18Н9Л, 20Х13Л, 20Х20Н14С2Л, 40Х24Н12СЛ. Поставляются отливки из этих сталей по ГОСТ977-75 и ГОСТ2176-77. Литая сталь по сравнению с деформированной при одинаковом значении пределов прочности и текучести имеет меньшую пластичность и вязкость.
Маркировка автоматных сталей
Характерной особенностью автоматных сталей является хорошая обрабатываемость резанием на металлорежущих станках. Это достигается в первую очередь повышением в автоматных сталях содержания серы до 0,15-0,35% и фосфора до 0,10-0,15%. Безусловно эти элементы ухудшают механические свойства сталей, зато производство выигрывает в затратах на механическую обработку, так как получает возможность изготавливать неответственный крепеж (болты, винты, гайки) и мелкие детали в условиях массового производства на быстроходных автоматических линиях. Автоматными сталями являются как углеродистые, так и легированные стали.
Маркируются автоматные стали буквой «А», которая ставится в начале марки перед указанием количества углерода: А12, А20, А30, А40Г.
Помимо этих основных элементов (S и Р) в автоматные стали вводят свинец, селен, кальций. Введение этих элементов находит отражение в написании марки. Свинец обозначается буквой «С», а кальций буквой «Ц». Обе эти буквы ставятся после буквы «А» и перед цифрой, обозначающей углерод в марке. Свинецсодержащие марки: АС14, АС40, АС35Г2, АС45Г2, АС30ХМ, АС40ХГНМ. Свинец вводится в количестве 0,15¸0,30%. Кальцийсодержащие марки: АЦ20, АЦ40, АЦ60, АЦ40Х, АЦ35Г2, АЦ30ХМ и др. Количество кальция в марке ничтожно мало: 0,001-0,007%, т.е. не превышает одной сотой процента. А селен, обозначаемый в марке буквой «Е», ставится в конце марки: А35Е, А45Е, А40ХЕ. Количество селена не превышает десятой доли процента.
Автоматные стали поставляются по ГОСТ1414-75.
Стали для подшипников
Элементы подшипников (кольца, ролики, шарики) работают в условиях, которые требует от стали высокой твердости, износостойкости и контактной усталостной прочности. В качестве шарикоподшипниковой стали используют высокоуглеродистые (»1%) хромистые стали, а для массивных подшипников в хромистую сталь добавляют повышенное (до1%) количества марганца и кремния.
Стали для подшипников поставляются по ГОСТ 801-78. Особенности маркировки сталей для подшипников: в начале марки ставится буква «Ш», далее стоит индекс основного легирующего элемента хрома и последующая цифра, показывающая содержание хрома в десятых долях процента. Остальные легирующие элементы маркируют так, как принято для легированных сталей.
Маркировка сталей — что обозначают буквы и цифры?
Классификация и маркировка сталей проводится по самым разным их признакам. В первую очередь они различаются химическим составом и в зависимости от него делятся на углеродистые либо легированные. Первые, исходя из концентрации в них углерода в процентном отношении, могут быть мало-, средне- и высокоуглеродистыми и содержать, соответственно, до 0,25, 0,25-0,6 и больше 0,6 процентов этого химического элемента. Вторые классифицируются с учетом процентного содержания в них легирующих компонентов. При наличии их в количестве, соответственно, от 2,5, 2,5-10,0 и больше 10,0 процентов, такие стали могут быть низко-, средне- и высоколегированными.
Как расшифровать марку стали?
Маркировка сталей по ГОСТу во многом зависит от их назначения. По этому признаку из них выделяют стали конструкционные, подходящие для строительных целей и производства деталей в машиностроительной отрасли. Имеют специальную маркировку инструментальные стали, предназначенные для изготовления всевозможных инструментов, штамповых, мерительных, режущих и других. В отдельную категорию выделяют стали, наделенные определенными физическими свойствами, такими как особый коэффициент линейного расширения или специальные магнитные и электротехнические параметры. Коррозионностойкие, жаропрочные и жаростойкие стали объединяют в группу сталей со специальными химическими свойствами.
При маркировке сталей обращают внимание на их качество, которое определяется процентным содержанием в них таких вредных примесей, как сера с фосфором. В составе стали обыкновенного качества они присутствуют в количестве, соответственно, 0,06 и 0,07 процентов. По мере уменьшения их содержания стали могут быть качественными, высоко- и особовысококачественными.
Для правильной расшифровки маркировки сталей имеет значение степень их раскисления, то есть показатель удаления из них кислорода. Исходя из данного признака, стали бывают спокойными (раскисленными полностью), они маркируются буквами «СП», проставляемыми после марки. Обозначение «КП» говорит о том, что сталь кипящая (слабораскисленная). А буквами «ПС» помечается сталь, находящаяся по своим показателям раскисления между спокойными и кипящими сталями.
На российском рынке металлопродукции принята буквенно-цифровая маркировка сталей и сплавов. В этой системе обозначений буквы служат для указания названия химического элемента, который содержится в стали, а цифра обозначает его количество. Также буквами указывают степень раскисления.
Индексом Ст маркируется сталь обыкновенного качества. После него следует цифра – условный номер (0-6), обозначающий марку. Чем больше этот номер, тем выше прочностные характеристики стали и больше содержащегося в ней углерода. Затем следует указание степени раскисления. Перед этими обозначениями проставляется индекс группы сталей: А, Б или В, причем для стали группы А индекс обычно не ставят. Буква «А» означает, что сталь гарантированных механических характеристик, «Б» — химического состава, «В» — имеет и то, и другое. Пример маркировки углеродистой стали обыкновенного качества, марки № 2, кипящей, поставляемой с гарантированными механическими свойствами: БСт2КП.
При обозначении углеродистых качественных конструкционных сталей маркировка в начале должна содержать двузначное число по количеству сотых долей процентного содержания углерода, а в конце указывать на степень раскисления. Пример такого обозначения: 08КП. У качественных инструментальных углеродистых сталей маркировка начинается с буквы «У». После нее идет двузначное число, означающее углеродную концентрацию в десятых долях от процента. Примером такой маркировки может служить сталь У8. Если обозначение сталей содержит в конце букву «А», то они относятся к высококачественным.
В маркировке легированных сталей их легирующие компоненты обозначаются определенными буквами. Так, «Х» обозначает хром, «В» — вольфрам, о наличии титана свидетельствует буква «Т», молибдена – «М», алюминия – «Ю». Наличие цифры после буквенного обозначения легирующего компонента говорит о его процентном содержании в стали. Отсутствие такой цифры означает, что данная сталь на 0,8-1,5 процента состоит из указанного легирующего элемента. При обозначении легированных конструкционных сталей маркировка в начале содержит указание на содержание углерода в сотых частях процентного соотношения. У инструментальных легированных сталей маркировка углеродного содержания обозначается только в случаях, когда оно превышает 1,5%, меньшая его концентрация указанию не подлежит.
Особую маркировку имеют отдельные группы сталей. К примеру, шарикоподшипниковая обозначается буквами «ШХ». После них в десятых долях процентного содержания указывают наличие хрома. Так, шарикоподшипниковую сталь с 1,5%-ным содержанием хрома, 0,8-1,5%-ным – марганца с кремнием обозначают маркировкой: ШХ15ГС. Обозначающая сложнолегированную (быстрорежущую) сталь маркировка содержит букву «Р». Цифра, идущая после нее, свидетельствует о содержании в стали вольфрама в процентах. А, к примеру, маркировка Р6М5К5 указывает на содержание в быстрорежущей стали, помимо 6% вольфрама, еще и по 5% кобальта с молибденом. Буквой «А» с цифрой маркируют автоматные стали, например, А12. Цифра в данном случае указывает на содержание 0,12% углерода. Все автоматные стали отличаются довольно высоким содержанием фосфора с серой, а обозначение А40Г, к примеру, еще и указывает на повышенное содержание марганца (около 1,5%).
Для обозначения нержавеющих сталей маркировка стандартных их видов выполняется буквами с цифрами так же, как у конструкционных легированных сталей. А нестандартную нержавейку вместе с прочими сталями опытных образцов принято маркировать буквенными индексами заводов-изготовителей, впервые выплавивших данную сталь, с порядковым номером. К примеру, буквы «ЧС» в маркировке означают Челябинский завод «Мечел», «ДИ» — Днепроспецсталь, «ЭП» — Электросталь. Обозначение некоторых сталей может дополняться буквенным индексом, указывающим на способ выплавки, например, «ВИ», то есть вакуумно-индукционный.
При складском хранении металла предусмотрена дополнительная цветовая маркировка сталей. Она наносится на торцы листов или профилей вместе с указанием марки и номера акта приемки Определенным маркам соответствует свой цвет, а рядом с цветовым обозначением стали проставляется цифра, означающая ее категорию. Чтобы такая маркировка удобно читалась, на складе предусмотрена ступенчатая укладка металлопроката.
Структурные классы легированных сталей
Для улучшения физических, химических, прочностных и технологических свойств стали легируют, вводя в их состав различные химические элементы (хром, марганец, никель и др). Стали могут содержать один или несколько легирующих элементов, которые придают им специальные свойства.
В зависимости от содержания углерода, степени легирования и применения легированные стали классифицируются по:
1. химическому составу;
2. структуре в равновесном состоянии;
3. назначению, то есть применению в промышленности.
По химическому составу стали подразделяются на низко-, средне- и высоколегированные.
Низколегированные стали содержат в сумме не более 5 % легирующих элементов; среднелегированные — 5¸10 %; высоколегированные – свыше 10 %.
По структуре в равновесном состоянии легированные стали подразделяются на пять структурных классов: перлитный, мартенситный, ферритный, аустенитный и карбидный.
По назначению легированные стали классифицируются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.
Конструкционные стали по содержанию углерода подразделяются на цементуемые (до 0,25% С), улучшаемые (0,3-0,45 % С) и рессорно-пружинные (0,5-0,7 %).
Маркировка легированных сталей
Марка легированной стали состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав.
По ГОСТ 4543-71 принято обозначать: Х – хром, Н – никель, Г – марганец, С –кремний, М- молибден, В – вольфрам, Ф – ванадий, Т – титан, Д – медь, Р – бор, К – кобальт, Ю – алюминий, Б – ниобий, П – фосфор.
Содержание углерода указывается в начале марки цифрой, отвечающей его среднему содержанию. В конструкционных сталях и сталях с особыми свойствами (жаростойких, жаропрочных, нержавеющих) в начале марки ставится двузначная цифра, показывающая содержание углерода в сотых долях процента (35ХМ, 12Х17). В инструментальных сталях в начале марки ставится однозначная цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента (9ХС, 3Х2В8Ф). При содержании в инструментальных сталях 1 % С и более цифру в начале марки опускают (Х12М, ХВ4).
После цифр в начале марки, указывающих на содержание углерода, следует сочетание букв Х, Н, М и т.д. Если после букв нет цифры, то содержание легирующего элемента в стали 1,0 –1,5 %. Исключением сделано для молибдена и ванадия, содержание которых в большинстве сталей 0,2 – 0,3 %. Если легирующего элемента больше 1,0 %, то цифра после буквы указывает на его содержание в целых процентах. Например, марка 45ХН обозначает сталь, имеющую в среднем 0,45 % углерода,
1,0 % хрома и столько же никеля; сталь 35Г2 – 0,35 % углерода, 2 % марганца.
Сталь с особыми свойствами можно отличить от конструкционной по сумме легирующих элементов. Обычно в конструкционных сталях содержится в сумме до 5 % легирующих элементов, а в сталях с особыми свойствами – свыше 10 %.
Отличие в обозначении качественных конструкционных сталей от высококачественных заключается в том, что в конце марки высококачественной стали приписывается буква А. Например, сталь 40ХНМ качественная, а 40ХНМА – высококачественная.
Аналогично особо высококачественная сталь обозначается буквой Ш в конце марки (40 ХН-Ш).
У сталей, применяемых в виде литья (в отливке), в конце марки приписывается буква Л (35ГТРЛ, 110 Г13Л).
Все инструментальные легированные, а также стали и сплавы с особыми свойствами всегда качественные или высококачественные, поэтому в марках этих сплавов буква А не указывается.
В марках некоторых сталей более узкого применения указывается их назначение. Так, стоящие в начале марки буквы Ш, Р, А указывают:
Ш – шарикоподшипниковые хромистые стали ШХ6, ШХ9, ШХ15. Содержание хрома в этих сталях указывается в десятых долях процента, а содержание углерода (
1% С) не указывается. Так, сталь ШХ15 содержит 1% С и 1,5% хрома.
Р – быстрорежущие стали. Цифра, следующая за Р, указывает содержание главного легирующего элемента (вольфрам) в целых процентах. Другие элементы обозначаются как в остальных сталях. Среднее содержание углерода (в марке не показывается) соответствует 1%. Так, например, сталь Р6М3 содержит:
1% С, 6% вольфрама, 3% молибдена.
А – автоматные стали. Следующая за буквой А двузначная цифра показывает содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь АС40Г содержит 0,40 % С; буква С, стоящая за буквой А указывает, какой элемент введен для улучшения обрабатываемости резанием (в данном случае — свинец); Г – указывает на наличие марганца (
Структурные классы легированных сталей
В отожженном состоянии или после охлаждения на спокойном воздухе легированные стали могут относиться к одному из следующих структурных классов: перлитный, мартенситный, ферритный, аустенитный, карбидный. Принадлежность стали к тому или иному классу определяется содержанием углерода и суммой легирующих элементов. Свойства стали при этом определяются свойствами основной структурной составляющей, то есть перлита (П), мартенсита (М), феррита (Ф), аустенита (А), карбидов (К).
В таблице 1 показано, при каких сочетаниях углерода и легирующих элементов образуется тот или иной структурный класс.
Таблица 1 – Структурные классы легированных сталей
№ п/п | Структурный класс | % С | Сумма легирующих элементов | Главные механические или специальные свойства |
П | любое | До 5 | Механические свойства (твердость, прочность, пластичность) определяются содержанием углерода | |
М | 0,1-0,6 | От 6 до 14 | Твердость, прочность, износостойкость. При содержании хрома в количестве 13% устойчивость против коррозии в слабых средах – атмосфере, пресной и морской воде, маслах, нефтепродуктах, слабых растворах солей, щелочей, кислот. | |
Ф | До 0,2 | Хрома – 17% и более. Дополнительно могут присутствовать Si, Al, Ti | 1) Устойчивость против действия органических кислот; 2) Жаростойкость | |
А | До 0,4 | Наряду с высоким содержанием хроиа присутствует никель или заменяющий его марганец. Дополнительно могут присутствовать Mo, P, Ti, Nb, W и другие элементы | 1) Устойчивость против действия минеральных кислот; 2) Жаропрочность | |
К | Более 0,6 | Карбидообразующие элементы Cr, W, Mo, V, Mn ,более 5% | Твердость, износостойкость |
Индивидуальные задания
При выполнении индивидуального задания работу оформить в виде таблицы:
№ п/п | Марка стали | Структурный класс | Тип | Главные механические или специальные свойства | Классификация по назначению |
Вариант 1
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 45ХНМФА, Р12Ф3, 10Х14Н14Г4Т, Х, 15Х25Т, 120Г13ФЛ, 8ХФ, 18ХГТ, 40Х9С2, 40Г2.
Вариант 2
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Х6ВФ, 7Х3, 12Х17, 40ХНМА, 10Х14АГ15, Р18, 65С2ВА, А40Г, 40Х13, 12ХН3А.
Вариант 3
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по на значению стали: Х12Ф1, Р6М5, 10Х13, 4Х5МФС, ХВ4, 70С3А, 08Х18Н12Т, 15Х28Ю5, ХГ, 40ХГР.
Вариант 4
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 14Х17СЮ, 9Х2МФ, 11Х11Н4ГМВФ, 25ХГМ, АС20Г, ШХ9, 3Х2В8, Ф, Р6М3, Х12.
Вариант 5
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 30Х2АФ, 10Х11Н20Т3Р, 5Х3В3МФС, 10Х13, 12ХМ, 55ХФА, 20ХНТЦ, Р9, ШХ15СГ, 12Х25Т.
Вариант 6
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 10Х17Н13М2Т, А40ХЕ, 40Х10С2М, В2Ф, 5ХГМ, 30ХН2МФА, р12Ф4, ХГ, 38ХГС, 15Х28СЮ.
Вариант 7
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 40ХН2МА, 110Г13Л, 04Х20Н14С2, Р5М8К4, 15Х11МБР, 65СГ, 12Х17, ХВГ, 10Х10С2М, 12ХН3А.
Вариант 8
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Ф, Р6М5К5, 5Х2МФ, 30Х13, АС40Г, 07Х16Н6, 15Х18СЮ, 20Х2Н4ВА, ШХ15, 40Х25Н20С2.
Вариант 9
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 4Х4ВМФС, 19Х14Н19В2БР, 20ХНТЦ, ХГС, 15Х6СЮ, Р10К5Ф5, Х12Ф, 15Х28Ю5, 40Х13.
Вариант 10
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Р6М5Ф3, 15Х17АГ14, 40Х9С2, 7Х3, 55ХГР, 30ХГТ, Х, 12Х25Т, Х6ВФ, 45ХЕ.
Вариант 11
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Р9К10, 10Х10С2М, 38МЮА, 55ХФ, 25ХГНМА, 10Х14АГ15МВ, Ф, 10Х14, 4ХС, 12Х17Т.
Вариант 12
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Х12, 70С2ХА, ХВГ, 5ХНТ, 14Х14Н4Г12БТР, Х5В6, 35ГТРЛ, 3Х3М3ВФ, 15Х25Т, ШХ6.
Вариант 13
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Р9М4К5, 20Х23Н20С, 5ХНВ, 09Г2, 3Х8, АЦ20ХНМ, 8Х4В9Ф2-Ш, 15Х13Л, 12Х28Ю5, 55СФА.
Вариант 14
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 120Г13Х2БЛ, Х12ВМ, 10Х14, 12Х17Г9АН4Р, Р12Ф3, 20ХН3А, 7ХГ2НМ, 95Х18, 15ХМ, ШХ15СГ.
Вариант 15
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: Х6В3МФС, 08Х17СЮ, ХВСГ, Р9К10, 20ХГНР, 4Х5МФС, 6ХФ, Х12М, 15Х13Л, 18Х2Н4ВА.
Вариант 16
Определить химсостав, структурный класс, свойства и классифицировать по назначению стали: 25Х2МФ, Р6АМ5, 60ХГСФА, 9Х5ВФ, 08Х14МТЮР, АС19ХГМ, ХГ, 15Х28Ю5С, 40ХНМА, 3Х3М3ФС.
Что значит легированная и нелегированная сталь?
, в отличие от нелегированных, имеют несколько иное обозначение, поскольку в них присутствуют элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. К примеру:
- хром (Cr) повышает твёрдость и прочность
- никель (Ni) обеспечивает коррозионную стойкость и увеличивает прокаливаемость
- кобальт (Co) повышает жаропрочность и увеличивает сопротивление удару
- ниобий (Nb) помогает улучшить кислостойкость и уменьшает коррозию в сварных конструкциях.
Именно поэтому в названия легированных сталей принято включать химические элементы, присутствующие в составе, и их содержание в процентах. Химические элементы в таких марках сталей обозначаются русскими буквами, приведёнными в таблице.
Х-хром | А-азот |
С-кремний | Н-никель |
Д-медь | М-молибден |
Т-титан | К-кобальт |
В-вольфрам | Б-ниобий |
Г-марганец | Е-селен |
Ф-ванадий | Ц-цирконий |
Р-бор | Ю-алюминий |
Также существует маркировка Ч, сообщающая нам, что в составе сплава имеются редкоземельные металлы, такие как: церий, лантан, неодим и прочие. Церий (Ce) влияет на прочность и пластичность стали, а неодим (Nd) и лантан (La) уменьшают пористость и содержание серы в стали, измельчают зерно.
Пример расшифровки нержавеющей стали 12Х18Н10Т
12Х18Н10Т — это популярная нержавеющая сталь аустенитного класса, которая применяется в сварных аппаратах, работающих в разбавленных растворах кислот, в растворах щелочей и солей, а также в деталях, работающих под большим давлением и в широком диапазоне температур. Итак, что же означают эти загадочные символы, стоящие в названии, и как их правильно объединить?
Две цифры, стоящие в самом начале марки легированной стали, — это среднее содержание углерода в сотых долях процента. В нашем случае, содержание углерода 0,12%. Иногда вместо двух цифр стоит всего одна: она показывает, сколько углерода (C) содержится в десятых долях процента. Если же цифр в начале марки стали вовсе нет, это означает, что углерода в ней довольно приличное число — от 1% и выше.
Буква Х и следующая за ней цифра 18 говорят о том, что в данной марке содержится 18% хрома. Обратите внимание: соотношение элемента в долях процента выражает только первое число, стоящее в начале марки, и это относится только к углероду! Все остальные числа, присутствующие в названии, выражают количество конкретных элементов в процентах.
Далее следует комбинация Н10. Как Вы уже догадались, это 10% никеля.
В самом конце стоит буква Т без каких-либо цифр. Это значит, что содержание элемента слишком мало, чтобы уделять этому внимание. Как правило, около 1% (иногда — до 1,5%). Получается, в данной марке легированной стали количество титана не превышает 1,5%. Если вдруг в самом конце марки Вы обнаружите скромно стоящую букву А, помните, что она играет очень важную роль: таким образом обозначается высококачественная сталь, содержание фосфора и серы в которой сведено к минимуму. Две буквы А в самом конце (АА) говорят о том, что данная марка стали особо чистая, т. е. серы и фосфора здесь практически нет.
В ходе несложного анализа сочетаний букв и цифр мы выяснили, что марка стали 12Х18Н10Т (конструкционная криогенная, аустенитного класса) сообщает о себе следующие сведения: 0,12% углерода, 18% хрома (Х), 10% никеля (Н) и небольшое содержание титана (Т), не превышающее 1,5%.
В начале марки легированных сталей могут также присутствовать дополнительные обозначения:
А — автоматная (не путайте с буквой А в конце названия, говорящей о чистоте стали!);
Также стоит отметить некоторые особенности таких подвидов легированных сталей:
1. в шарикоподшипниковых сталях содержание хрома указывается в десятых долях процента (например, сталь ШХ4 содержит 0,4% хрома);
2. в марках быстрорежущей стали после буквы Р сразу ставится число, указывающее содержание вольфрама в процентах. Также все быстрорежущие стали содержат 4% хрома (Х).
Чтобы показать способ раскисления стали, существуют особые буквенные обозначения:
- сп — спокойная сталь;
- пс — полуспокойная сталь;
- кп — кипящая сталь.
Теперь подробно рассмотрим, как расшифровать марку нелегированной стали, которая подразделяется на обыкновенную и качественную.
Обыкновенная нелегированная сталь (Ст3, Ст3кп) имеет в самом начале буквы Ст. Далее следует число, указывающее условный номер (марку) стали: от 0 до 7. Чем больше число, тем выше содержание углерода С.
В конце могут стоять специальные индексы: например, сталь Ст3кп относится к категории кипящей, о чём говорят буквы кп в самом конце. Отсутствие индекса означает, что эта сталь спокойная. Когда нужно отразить в маркировке гарантию свариваемости, в конце добавляют строчные буквы св. К примеру: Ст3св.
Качественная нелегированная сталь (Ст10, Ст30, Ст20, Ст45) содержит в маркировке двузначное число, указывающее среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Таким образом, марка стали Ст10 содержит 0,1% углерода; Ст30 имеет 0,3% углерода; Ст20 — 0,2%; Ст45 содержит 0,45% углерода.
Конструкционная низколегированная сталь 09Г2С содержит следующие химические элементы: 0,09% углерода, 2% марганца и небольшое количество кремния (приблизительно 1%).
Стали 10ХСНД и 15ХСНД отличаются только разным содержанием углерода: 0,1% и 0,15% соответственно. Хрома (Х), кремния (С), никеля (Н) и меди (Д) здесь очень мало (до 1-1,5%), поэтому цифры за буквой не ставятся.
Качественные стали применяют для производства паровых котлов и сосудов высокого давления. В их маркировке имеется буква К на конце: 20К, 30К, 22К.
Если сталь является литейной конструкционной, то в конце маркировки ставят букву Л. Например: 40ХЛ, 35ХМЛ.
Инструментальные нелегированные стали обозначаются буквой У. Далее следует цифра, выражающая среднее содержание углерода в стали: У10, У7, У8. Если сталь ещё и высококачественная, это также отмечают в маркировке: У8А, У10А, У12А. Если необходимо подчеркнуть увеличенное содержание марганца, применяют дополнительную букву Г. К примеру, существуют стали У8ГА и У10ГА.
Инструментальные легированные стали имеют такое же обозначение, как и конструкционные легированные. Например, марка ХВГ указывает на присутствие трёх главных легирующих элементов: хрома (Х), вольфрама (В) и марганца (Г). углерода здесь примерно 1%, а потому цифра в начале марки не пишется. Другой вид стали 9ХВГ имеет пониженное содержание углерода в сравнении с ХВГ: здесь углерода 0,9%.
Марки сталей с особыми свойствами
Предлагаем Вашему вниманию широкий ассортимент проката из легированных сталей с особыми свойствами: электротехнических, релейных, окалиностойких, нержавеющих, кислотостойких, магнитотвердых и магнитомягких сталей. «Особые свойства» стали приобретают благодаря введению в них в процессе изготовления некоторого количества определенного вещества, называемого легирующим элементом. В качестве легирующих элементов могут выступать алюминий, марганец и т.д.
Сортамент металлопродукции соответствует требованиям:
- прокат круглый — ГОСТ 2590-88, ГОСТ 7417;
- прокат квадратный — ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8559;
- прокат шестигранный — ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8560;
- прутки кованые квадратные и круглые — ГОСТ 1113-88;
- полосы — ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405;
- со специальной отделкой поверхности — ГОСТ 14955.
Легированные стали
Легированные стали – сплавы, свойства которых улучшены путем добавления дополнительных компонентов, называемых легирующими. Их применение обусловлено стремлением добиться от получаемого сырья различных свойств, которые необходимы в разных ситуациях.
Этот сплав обладает повышенной прочностью, дольше не поддается коррозии. Области его применения достаточно разнообразны. В основном, это трубы, детали и другие изделия, которые в процессе эксплуатации будут подвержены повышенным температурным перепадам.
В состав обычного металла входит железо, углерод и различные примеси. При легировании, как уже указывалось ранее, в него добавляют еще другие компоненты, носящие название легирующих. Среди них: ниобий, хром, никель, кремний, ванадий и др. Еще нередко встречаются алюминий и молибден. Чтобы увеличить прочность полученного сырья зачастую добавляют титан.
Легированная и нелегированная сталь отличие
Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках. Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется.
Редкое производство обходится без стали, поэтому разбираться в его марках крайне важно
Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.
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.
Одним из важнейших параметров, по которому стали делят на различные классы, является химический состав. Среди сталей по данному критерию выделяют легированные и углеродистые, последние подразделяются на мало- (углерода до 0,25%), средне- (0,25–0,6%) и высокоуглеродистые (в них содержится больше 0,6% углерода).
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.
По количественному составу легирующих элементов различают низко-, средне- и высоколегированные сплавы. В первых легирующих элементов не более 2,5%, в среднелегированных – 2,5–10%, в высоколегированных – более 10%.
Особенности легированной стали — разновидности, применение
В современном мире имеется большое количество разновидностей стали. Это один из самых востребованных материалов, который используется практически во всех отраслях промышленности.
Что такое легированная сталь
Это углеродистая сталь для улучшения технологических свойств которой введены специальные легирующие элементы. Процент добавок в составе невелик, но даже при незначительной концентрации, физические свойства металла улучшаются в несколько раз.
В зависимости от вида используемых добавок при производстве стали металл приобретает следующие свойства:
- неподверженность коррозии;
- упругость;
- тугоплавкость;
- прочность.
Для придания перечисленных качеств в состав добавляют следующие металлы:
- хром;
- никель;
- молибден;
- вольфрам;
- медь.
Зачастую в углеродистую сталь достаточно добавить 1 — 3% легирующих элементов для придания ей необходимых свойств и качеств.
Конструкционные легированные стали
Толстостенные трубы из конструкционной стали
Классификация этого вида низкоуглеродистого железа достаточно обширна. Среди параметров, определяющих сортировку конструкционной стали присутствуют: