Как определить тип стали

Как определить тип стали

  • Как определить марку стали
  • Как найти предел прочности
  • Как расшифровать марку стали
  • Зубило, молоток; точильный круг
  • как определить сталь 45

Марки стали — это классификация сталей по их химическому составу и физическим свойствам. В России, США [1] , Европе [2] , Японии [3] и Китае [4] используются различные способы маркировки для аналогичных сталей.

Содержание

Виды сталей [ править | править код ]

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14 %, а железа более 50 %. 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).

Сталь подлежит обязательной маркировке.

Для уточнения сведений по конкретной марке стали могут использоваться так называемые марочники. 2-е (2003) и 3-е (2011) издания «Марочника сталей и сплавов» под ред. А. С. Зубченко содержат описание около 600 марок сталей и сплавов черных металлов, 4-е (2014) издание — более 700 марок [5] .

Легированные стали, 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.

Маркировка элементов сталей [ править | править код ]

Наименование маркировкиНазваниеЗарядовое число атомного ядраОбозначение элемента
ЛБериллий№ 4Be
РБор№ 5B
ААзот№ 7N
ШМагний№ 12Mg
ЮАлюминий№ 13Al
СКремний№ 14Si
ПФосфор№ 15P
ТТитан№ 22Ti
ФВанадий№ 23V
ХХром№ 24Cr
ГМарганец№ 25Mn
ККобальт№ 27Co
ННикель№ 28Ni
ДМедь№ 29Сu
ГлГаллий№ 31Ga
ЕСелен№ 34Se
ЦЦирконий№ 40Zr
БНиобий№ 41Nb
ММолибден№ 42Mo
КдКадмий№ 48Cd
ВВольфрам№ 74W
иИридий№ 77Ir
АССвинец№ 82Pb
ВиВисмут№ 83Bi
ЧРедкоземельные металлы

Маркировка сталей в России [ править | править код ]

Расшифровка марок сталей требует знать, какими буквами принято обозначать те или иные химические элементы, входящие в состав марки или сплава.

Если в самом конце марки стоит буква А, то таким образом обозначается высококачественная сталь, содержание фосфора и серы в которой сведено к минимуму (S [6] :

  • «кп» — кипящая
  • «пс» — полуспокойная
  • «сп» — спокойная

Нестандартные стали обозначают по разному. Так, опытные марки, выплавленные на заводе «Электросталь», обозначаются буквой И (исследовательские) и П (пробные) и порядковым номером, например, ЭИ179, ЭИ276, ЭП398 и т. д. Опытные марки, выплавленные на металлургическом заводе «Днепроспецсталь», обозначают ДИ 80, где Д — завод-изготовитель, И — исследовательская, 80 — порядковый номер, присвоенный марке стали.

Пример расшифровки марки стали 12Х18Н10Т [ править | править код ]

12Х18Н10Т — это популярная сталь (коррозионно-стойкая, жаростойкая аустенитного класса), которая применяется в сварных аппаратах и сосудах, работающих в разбавленных растворах кислот, в растворах щелочей и солей, а также в деталях, работающих под давлением при температуре от −196 °C до +600 °C [7] .

Читать также:  Шлифовочный диск на болгарку по дереву

Две цифры, стоящие в самом начале марки легированной стали, — это среднее содержание углерода в сотых долях процента. В данном примере содержание углерода составляет 0,12 %. Если вместо двух цифр стоит одна, то она показывает, сколько углерода (C) содержится в десятых долях процента. Если же цифр в начале марки стали совсем нет, то углерода в ней от 1 % и выше.

Буква Х и следующая за ней число 18 говорят, что в данной марке содержится 18 % хрома. Соотношение элемента в долях процента выражает только первое число, стоящее в начале марки, и это относится только к углероду. Все остальные числа в названии марки выражают количество конкретных элементов в процентах.

Далее следует комбинация Н10, это 10 % никеля.

В самом конце стоит буква Т без каких-либо цифр. Это значит, что содержание элемента мало, как правило, около 1 % (иногда — до 1,5 %). В данной марке легированной стали количество титана не превышает 1,5 %.

Итак, марка стали 12Х18Н10Т (конструкционная криогенная, аустенитного класса) содержит следующие сведения: 0,12 % углерода, 18 % хрома (Х), 10 % никеля (Н) и небольшое содержание титана (Т), не превышающее 1,5 %.

Сталь – это металл, в котором происходит соединение различных элементов. Доминирующими из них являются железо и углерод. Дополнительные компоненты (Si, P, Mn и S) добавляются в структуру такого сплава для повышения коэффициента его физических, технологических, химических и механических данных. Этот металл имеет достаточно объемный выпуск, но, при этом, сравнительно заниженную себестоимость.

Постоянное совершенствование процедуры изготовления такого материала гарантирует бесперебойную работу произведенного из него оборудования, работающего при высоких нагрузках.

Классифицирование стали

Отталкиваясь от особенностей определенных параметров, данный материал можно разбить на отдельные разновидности. Как определить тип стали Полная классификация сталей

Химический состав

Здесь принято выделять 3 разновидности. Главным отличием их друг от друга является процентное отношение в них такого вещества как углерод (С). Таким образом, согласно ГОСТ 380-71 и 1050-75 выделяют:

Разновидность металла по химическим характеристикамПроцент насыщения углеродом (С), %
Низкоуглеродистая≤ 0,3
Среднеуглеродистая0,3-0,7
Высокоуглеродистая≥ 0,7

Первую разновидность можно с легкостью подвергать газо- и электросварке. Если повысить уровень концентрации С в данном металле, то произойдет усиление его прочности. Соответственно, он тяжелее подвергается деформации.

Помимо вышеуказанных разновидностей стали широко применяются и легированные ее варианты. В данном случае, состав металла дополняется Si, Mo, Ni, Cr, Mn, W, V и Ti. Делается это с целью увеличения коэффициента прочности изготавливаемых из такого сплава изделий. В зависимости от степени насыщения примесями такие стальные марки подразделяются:

Легированные виды металлаПроцент содержания дополнительных примесей, %
Низколегированный≤ 5
Среднелегированный5-10
Высоколегированный≥ 10

Как определить тип стали Пример расшифровки сталей

Химический элементОбозначениеХимический элементОбозначение
НиобийNbББорВP
ВольфрамWВКремнийSiС
МарганецMnГТитанTiT
МедьСuДВанадийVФ
КобальтСоКХромCrX
МолибденМоМЦирконийZrЦ
НикельNiНАлюминийАlЮ

Назначение

По данному показателю принято выделять несколько разновидностей стали :

  • инструментальная. Она соответствует конкретному назначению изготавливаемых изделий: горяче- или холодноштампованные, режущие или измерительные. Данный тип металла широко применяется при производстве машинных конструкций;
  • конструкционная. Такая сталь широко используется для формирования различных приборов, оборудования. Таким образом, сплав может быть цементируемым, улучшаемым, рессорно-пружинным либо высокопрочным;
  • специального назначения. Сюда относят нержавейку, а также сплавы с повышенным уровнем прочности и устойчивости к жару, жароустойчивую и электротехническую сталь.

Структура

По данному признаку выделяют 2 основных вида сталей:

  • в состоянии равновесия;
  • нормализованные.
Читать также:  Как проверить строительный уровень в домашних условиях

Опираясь на показатели структурности сплава, его можно отнести к аустенитным, цементитным, ледебуритным, перлитным, ферритным и прочим видам.

Степень качества производства

В соответствии с учетом особенностей процесса изготовления стали: технологичности, однородности структуры, химических и физических характеристик, процентом насыщения состава дополнительными элементами (P и S) и газами, материал причисляют к одной из 4-х групп:

Группа стали в зависимости от уровня качества производстваКонцентрация фосфора (Р), %Концентрация серы (S), %
Обыкновенного качества≤ 0,07≤ 0,06
Качественные≤ 0,035≤ 0,035
Высококачественные≤ 0,025≤ 0,025
Особо качественные≤ 0,025≤ 0,015

Как определить тип стали Классификация стали по степени качества

Первую из указанных выше групп также можно поделить на 3 подгруппы, имеющих прямую зависимость от поставок металла:

  1. «А» – в данном случае фосфорные и углеродные показатели завышены. Таким образом, поставка сплава данной подгруппы осуществляется по механическим характеристикам;
  2. «Б». В отличие от «А», здесь главную роль играет химический состав;
  3. «В». Комбинированная подгруппа, представляющая собой и первый, и второй варианты.

Показатель раскисления

Этот процесс представляет собой процедуру удаления кислорода из металла, находящегося в жидком состоянии. По такому показателю принято выделять 3 вида данного материала:

  • спокойные. В этом случае процесс производится благодаря участию алюминия, кремния и марганца. Данный вид имеет обозначение «сп»;
  • полуспокойные – звено, расположенное между первой и третьей разновидностью. Маркировка вида – «пс»;
  • кипящие. Такому виду стали присущ пониженный уровень раскисления. Он прописывается как «кп».

Увеличение коэффициента прочности металла достигается путем его нагрева под действием максимально высоких температур. За счет такого внешнего воздействия сталь перестает быть вязкой и пластичной. При таком условии пропадает вероятность облегченного процесса резки материала.

Аустенитные
Марка сталиУглерод %Кремний %Марганец %Фосфор %Сера %Никель %Хром %Медь %Ниобий %Титан %Азот %
AISI 304≤ 0,08≤ 1,00≤ 2,00≤ 0,045≤ 0,0308,00-10,5018,00-20,00
AISI 321≤ 0,08≤ 1,00≤ 2,00≤ 0,045≤ 0,0309,00-12,0017,00-19,00≤ 0,7
AISI 201Как определить тип стали Таблица химических элементов с указанием сокращений

Система, применяемая на территории РФ

Для каждой отдельной группы вышеуказанного материала используется собственная специальная аббревиатура:

  1. Обыкновенного качества. Стали этой группы прописываются буквами «Ст», к которым добавляется номер ее маркировки (0-6), соответствующий механическим и химическим характеристикам заявленного сплава. Чем выше у металла коэффициент прочности и процентный показатель С, тем больше указывается соответствующая этому цифра. Указание символа «Г» после маркировки свидетельствует о повышенном присутствии примесей марганца в данном сплаве. Обычно перед цифрой маркировки прописывается соответствующая группа, за исключением «А». Категория качества материала добавляется в окончание к цифровому обозначению марки. Категория № 1 при этом не отображается. Пример: Ст1кп2 – поставки данной углеродистой стали с обыкновенным уровнем качества проводятся по ее механическим характеристикам. Она кипящая, маркировка прочности – 1, относится сплав ко второй категории группы А.
  2. Качественные стали. Прежде всего, указывается маркировка, отображающая ее процентную углеродную насыщенность. В случаях, при которых этот показатель не переходит порог в 0,65%, для указания ее марки принимаются 2 последние цифры после запятой процентного значения («05кп» – углеродистая кипящая качественная сталь, с содержанием углерода 0,05%). В случае, когда сталь относится к индустриальной группе (символ «У»), для обозначения содержания в данном металле С берут десятую долю, указанную после запятой («У7» – сталь инструментальная, спокойная, качественная, углеродистая. В ее составе – 0,7% углерода). Легирующие компоненты металла прописывают русскими буквами. В случае, когда требуется обозначить их процентное содержание, после нее прописывается необходимая цифра. Если ее нет, то условно считается, что легированный элемент в составе стали варьируется в диапазоне 0,8-1,5 % (за исключением бора, молибдена и ванадия). Пример: «14Г2» – сталь спокойная, качественная, низколегированная. В ее составе 14% С и менее 2% марганца.

Стали высокого и особо высокого качества. Их маркировка производится по одной аналогии с предыдущей группой. Отличие лишь в том, что в конце нее для высококачественного сплава прописывается символ «А» (указывающий на наличие в стали азотного соединения), а для металла особо высокого качества – «Ш». Пример: «У8А» – углеродистая инструментальная сталь высокого качества с содержанием С 0,8%.

Маркировка иных разновидностей стали

Она производится следующим образом:

  • шарикоподшипниковым сплавам присваивается символ «ШХ», после чего прописываются десятые доли процентного содержания хрома;
  • автоматные стали маркируются буквой «А» с указанием сотых долей процентного содержания углерода;
  • быстрорежущие. Их обозначение в форме символа «P» c соответствующей цифрой (до целого числа) содержания в данном металле примесей вольфрама;
  • нелегированные стали конструкционной группы, применяемые для создания емкостей, способных выдерживать повышенный уровень давления, согласно ГОСТ 5520-79 имеют обозначение «К»;
  • в цифровом обозначении легированной конструкционной стали принято отображать количество химической добавки в нее. Данное число указываться не будет, в случае если содержание таких примесей не превышает 1,5%. Буквенные символы – «А», «Ш».
  • «Л» – литейная сталь;
  • «С» – строительная сталь.
Читать также:  Выбор компрессора для покраски

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%.

Как определить тип стали 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.

Разновидности и обозначение чугуна

Данный материал представляет собой соединение С и Fe, причем содержание первого элемента превышает 2,14%. Для чугуна характерно присутствие элементов в форме примесей абсолютно идентичных тем, что содержатся и в составе стали.

Деление на виды данного металла производится с учетом состояния присутствующего в нем углерода:

Разновидность чугунаОписаниеИспользуемая маркировка
БелыйУглерод имеет форму карбидаБЧ
СерыйГрафит, имеющий пластинчатую или червеобразную формыСЧ
ВысокопрочныйГрафит шаровидныйВЧ
КовкийГрафит хлопьевидныйКЧ

Как определить тип стали Классификация чугуна, маркировка и описание свойств

Помимо буквенных символов чугун обозначается 2-мя цифрами, характеризующими минимальный показатель временного сопротивления δв при растяжении в МПа -10 .

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *