Инструментальные стали

Конструкционные стали.

 

Таблица 1. Содержание углерода в сталях обыкновенного качества

 

Обозначение стали

 

Содержание углерода

Ст0 < 0.23%,        

Ст1 0.06 - 0.12%, 

Ст2 0.09 - 0.15%, 

Ст3 0.14 - 0.22%, 

Ст4 0.18 - 0.27%, 

Ст5 0.28 - 0.37%  

Ст6 0.38 - 0.49%. 

 

Стали обыкновенного качества. Нелегированные конструкционные стали обыкновенного качества в соответствии с ГОСТ 380-94 обозначаются следующим образом:

 

Ст3пс, Ст5кп, Ст0 и др.

 

Здесь Ст " буквы, указывающие на принадлежность стали к группе сталей обыкновенного качества, следующая за ними цифра от 0 до 6 зависит от процента содержания углерода (см. таблицу 1) и наконец, в конце наименования стали приводятся буквы, определяющие степень ее раскисления (кп " кипящая, пс " полуспокойная, сп " спокойная).

 

В обозначение сталей с повышенным содержанием марганца после цифры добавляется также буква Г. Например, Ст3Гсп, Ст5Гпс и др.

 

Нелегированные конструкционные качественные стали. Качественные конструкционные стали в соответствиии с ГОСТ 1050-88 обозначают двузначным числом, указывающим примерное содержание углерода в стали, умноженное на сто. Так сталь с содержанием углерода 0.07 - 0.14% обозначается 10, сталь с содержанием углерода 0.42 - 0.50% " 45, а сталь с углеродом 0.57 - 0.65% " 60. При этом для сталей с C < 0.2%, не подвергнутых полному раскислению, в обозначение добавляются буквы кп (для кипящей стали) и пс (для полуспокойной). Для спокойных сталей буквы в конце их наименований не добавляются. Приведем примеры: 08кп, 10пс, 15, 18кп, 20 и т.д.

 

Качественные стали с повышенными свойствами, используемые для производства котлов и сосудов высокого давления, обозначают по ГОСТ 5520-79 добавлением буквы К в конце наименования стали: 15К, 18К, 22К и др.

 

Таблица 2. Обозначения основных легирующих элементов

 

Элемент

 

Обозначение

Никель      Н

Хром Х

Кобальт     К

Молибден М

Марганец  Г

Медь Д

Бор Р

Ниобий     Б

Цирконий Ц

Кремний   С

Фосфор     П

Редкоземельные металлы Ч

Вольфрам В

Титан Т

Азот А (в средине наименования)         

Ванадий    Ф

Алюминий Ю

Селен Е

 

Конструкционные легированные стали. В соответствии с ГОСТ 4543-71 наименования таких сталей состоят из цифр и букв. Буквы указывают на основные легирующие элементы, включенные в сталь (см. табл. 2). Цифры после каждой буквы обозначают примерное процентное содержание соответствующего элемента, округленное до целого числа (отметим, что при содержании легирующего элемента до 1.5% цифра за соответствующей буквой не указывается). Процентное содержание углерода, умноженное на 100 приводится в начале наименования стали.

 

Например, сталь состава C 0.09 - 0.15%, Cr 0.4 - 0.7%, Ni 0.5 - 0.8% называется 12ХН, а сталь состава C 0.27 - 0.34%, Cr 2.3 - 2.7%, Mo 0.2 - 0.3%, V 0.06 - 0.12% - 30Х3МФ.

 

Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S < 0.03%, P < 0.03%) и сталь относится к группе высококачественных в конце ее обозначения ставят букву А. Особовысококачественные стали, подвергнутые электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов, обозначают добавлением через тире в конце наименования стали буквы Ш. Например, 12Х2Н4А, 15Х2МА, 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш и др.

 

Литейные конструкционные стали. Литейные стали в соотвествии с ГОСТ 977-88 обозначаются по тем же правилам, что и качественные и легированные стали. Отличие заключается лишь в том, что в конце наименований литейных сталей приводится буква Л, например, 15Л, 20Г1ФЛ, 35 ХГЛ и др.

 

Строительные стали. Строительные стали по ГОСТ 27772-88 обозначаются буквой С (строительная) и цифрами, соответствующими минимальному пределу текучести стали. Буква К в конце наименования указывает на стали с повышенной коррозионной стойкостью, буква Т " на термоупрочненный прокат, а буква Д " на повышенное содержание меди. Примеры: С255, С345Т, С 390К, С440Д и т.д.

 

Автоматные стали. Наименования автоматных сталей по ГОСТ 1414-75 начинаются с буквы А (автоматная). Если сталь при этом легирована свинцом, то ее наименование начинается с букв АС. Для отражения содержания в сталях остальных элементов используются те же правила, что и для легированных конструкционных сталей. Приведем примеры: А20, А40Г, АС14, АС38ХГМ.

 

Подшипниковые стали. Подшипниковые стали по ГОСТ 801-78 обозначаются также как и легированные с буквой Ш в начале наименования. Для сталей, подвергнутых электрошлаковому переплаву, буква Ш добавляется также и в конце их наименований через тире. Например: ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4-Ш.

Инструментальные стали.

 

Нелегированные углеродистые инструментальные стали. Данные стали в соответствии с ГОСТ&ljcy;1435-90 делятся на качественные и высококачественные. Качественные стали обозначаются буквой У (углеродистая) и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в стали, умноженное на 10. Так сталь У7 содержит 0.65 - 0.74% углерода, сталь У10 " 0.95 - 1.04%, а сталь У13 " 1.25 - 1.35%. В обозначения высококачественных сталей добавляется буква А (У8А, У12А и т.д.). Кроме того, в обозначениях как качественных, так и высококачественных углеродистых инструментальных сталей может присутствовать буква Г, указывающая на повышенное содержание в стали марганца (например, У8Г, У8ГА).

 

Инструментальные легированные стали. Правила обозначения инструментальных легированных сталей по ГОСТ 5950-73 в основном те же, что и для конструкционных легированных. Различие заключается лишь в цифрах, указывающих на массовую долю углерода в стали. Процентное содержание углерода также указывается в начале наименования стали, но при этом умножается на 10, а не на 100 как для конструкционных легированных сталей. Если же в инструментальной легированной стали содержание углерода составляет около 1.0%, то соответствующую цифру в начале ее наименования обычно не указывают. Приведем примеры. Сталь 4Х2В5МФ имеет содержание C 0.3 - 0.4%, Cr 2.2 - 3.0%, W 4.5 - 5.5%, Mo 0.6 - 0.9%, V 0.6 - 0.9%, а сталь ХВГ " C 0.9 - 1.05%, Cr 0.9 - 1.2%, W 1.2 - 1.6%, Mn 0.8 - 1.1%.

 

Быстрорежущие стали. Обозначения марок быстрорежущих сталей начинаются с буквы Р и цифры, указывающей среднее содержание вольфрама в стали. Далее следуют буквы и цифры, определяющие массовые доли других элементов. В отличие от легированных сталей в наименованиях быстрорежущих сталей не указывается процентное содержание хрома, т.к. оно составляет около 4% во всех сталях, и углерода (оно пропорционально содержанию ванадия). Буква Ф, показывающая наличие ванадия, указывается только в том случае, если содержание ванадия составляет более 2.5%. В соответствии с вышесказанным сталь Р6М5 имеет состав С 0.82 - 0.9%, Cr 3.8 - 4.4%, Mo 4.8 - 5.3%, V 1.7 - 2.1%, W 5.5 - 6.5%, а сталь состава С 0.95 - 1.05%, Cr 3.8 - 4.3%, Mo 4.8 - 5.3%, V 2.3 - 2.7%, N 0.05 - 0.1%, W 5.7 - 6.7% называется Р6АМ5Ф3.

 

Нержавеющие стали.

 

Обозначения стандартных нержавеющих сталей согласно ГОСТ 5632-72 состоят из букв и цифр и строятся по тем же принципам, что и обозначения конструкционных легированных сталей. В обозначения литейных нержавеющих сталей добавляется буква Л. Приведем примеры: нержавеющая сталь состава C < 0.08%, Cr 17.0 - 19.0%, Ni 9.0 - 11.0%, Ti 5*C - 0.7% обозначается 08Х18Н10Т, а литейная сталь 16Х18Н12С4ТЮЛ имеет состав C 0.13 - 0.19%, Cr 17.0 - 19.0%, Ni 11.0 - 13.0%, Si 3.8 - 4.5%, Ti 0.4 - 0.7%, Al 0.13 - 0.35%.

 

Помимо стандартных нержавеющие стали могут иметь и другие наименования. Так опытные марки, впервые выплавленные на заводе "Электросталь", обозначаются буквами ЭИ, ЭП или ЭК и порядковым номером (например, ЭИ135, ЭП225, ЭК156), марки завода "Днепроспецсталь" буквами ДИ (ДИ57, ДИ94), марки Челябинского металлургического комбината буквами ЧС (ЧС43, ЧС87) и т.д.

 

В том случае, если стали получены методом электрошлакового переплава, к их наименованиям (также как и для легированных сталей) добавляется через тире буква Ш (06Х16Н15М3Б-Ш). Помимо этого к наименованиям указанных сталей через тире могут добавляться буквы, означающие следующее: ВД " вакуумно-дуговой переплав (09Х16Н4Б-ВД), ВИ " вакуумно-индукционная выплавка (03Х18Н10-ВИ), ЭЛ " электронно-лучевой переплав (03Н18К9М5Т-ЭЛ), ГР " газокислородное рафинирование (04Х15СТ-ГР), ИД " ваккумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ЭП14-ИД), ПД " плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ХН45НВТЮБР-ПД), ИЛ " вакуумно-индукционная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом (ЭП989-ИЛ) и т.д.Маркировка сталей в России

 

Для обозначения марок стали разработана система, принятая в ГОСТах. Обозначения состоят из небольшого числа цифр и букв, указывающих на примерный состав стали. Каждый легирующий элемент обозначается буквой: Н - никель; Х - хром; К - кобальт; М - молибден; Г - марганец; Д - медь; Р - бор; Б - ниобий; Ц - цирконий; С - кремний; П - фосфор, Ч - редкоземельные металлы; В - вольфрам; Т - титан; А - азот (буква А в середине марочного обозначения указывает на наличие азота, специально введенного в сталь); Ф - ванадий; Ю - алюминий.

 

Первые цифры в обозначении показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (у высокоуглеродистых инструментальных сталей в десятых долях процента). Цифры, следующие после буквы, указывают на примерное содержание данного легирующего элемента (при содержании элемента менее 1 % цифра отсутствует; при содержании около 1 % - цифра 1 и около 2 % - цифра 2 и т.д.).

 

Следовательно, сталь состава 0,10-0,15 % С и 1,3-1,7 % Mn будет обозначаться 12Г2; сталь состава 0,28-0,35 % С; 0,8-0,11 % Cr; 0,9-1,2 % Mn; 0,8-1,2 % Si - 30ХГС и т.д.

 

Чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S<0,03 % и P<0,03 %), а также соблюдены все условия металлургического производства высококачественной стали, в конце обозначения марки ставят букву А. (Буква А в середине марочного обозначения указывает на наличие азота, специально введенного в сталь). Особо высококачественная сталь обозначается буквами Ш, ВД, ВИ, ПД и т.д. в конце наименования марки, где ВД обозначает, что сталь или сплав получен вакуумно-дуговым переплавом, Ш - электрошлаковым переплавом, ВИ - методом вакуумно-индукционной выплавки, ПД - плазменно-дуговым и т.д.

 

Наименование марок сплавов состоит только из буквенных обозначений элементов. Исключение составляет никель, после обозначения которого указываются цифры его среднего содержания в процентах.

 

Однако в ряде случаев для сокращения числа знаков в обозначении несколько отступают от точного соблюдения системы ГОСТов (особенно это относится к сложнолегированным сталям). Нестандартные стали обозначают самым различным образом. 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.

 

В инструментальных сталях, имеющих углерода более 1 %, цифры, обозначающие его содержание, полностью опускают. Так, инструментальная сталь с 1,45-1,70 % С; 11-12,5 % Cr и 0,5-0,8 % Mo обозначается Х12М.

 

При маркировке электротехнических сталей (типа 1211, 1313, 2211 и т.д.) в обозначении марки цифры означают: первая - класс по структурному состоянию и виду прокатки; вторая - содержание кремния; третья - группу по основной нормируемой характеристике. Вместе первые три цифры в обозначении марки означают тип стали; четвертая - порядковый номер типа стали.

 

Для изготовления строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями применяются марки стали типа С235, С245, С255, С345, С590К и т.д. Буква С означает сталь строительная, цифры условно обозначают предел текучести проката, буква К - вариант химического состава. По требованию потребителя массовая доля меди в стали С345, С375, С390, С440 должна быть 0,15 - 0,30 %, при этом к обозначению стали добавляется буква Д, например, С345Д.

 

Для изготовления рельсов широкой колеи типов Р75, Р65 и Р50 применяются стали марок М76 и М74, где буква М указывает способ выплавки (мартеновский), цифры - среднее содержание углерода в сотых долях процента. Рельсы узкой колеи типа Р33 изготавливаются из спокойной углеродистой стали. В зависимости от содержания углерода они подразделяются на нормальные (категория Н), твердые (категория Т) и повышенной твердости (категория ПТ).

 

Прокат из стали повышенной прочности изготовляют классов прочности: 265, 295, 315, 325, 345, 355, 375, 390 и 440, где цифры обозначают предел текучести.

 

Для изготовления конструкций, работающих при низких температурах, применяется сталь марок ОН9, ОН9-Ш, ОН6Б, ОН3, ОН6 и т.д. Содержание углерода в них не более 0,1 %, цифра после буквы Н указывает содержание никеля в целых единицах (например, ОН9 содержит около 9 % никеля).

 

Углеродистые литейные стали маркируются числом, обозначающим среднее содержание углерода (в сотых долях процента), и буквой Л.

 

Несмотря на то, что для всех сталей невозможно применить в полном объёме систему маркировки ГОСТов, она все же наиболее удобна, наглядна и значительно превосходит в этом отношении принятую в других странах систему маркировки стали.