Будь-якому фахівцеві, який має справу з металом, знайоме поняття «марки сталі». Розшифровка маркування сталевих сплавів дає можливість отримати уявлення про їх хімічному складі і фізичних характеристиках. Розібратися в даній маркування, незважаючи на її складність, досить просто – важливо тільки знати, за яким принципом вона складається.
Рідкісне виробництво обходиться без сталі, тому розбиратися в його марках вкрай важливо
Позначають сплав літерами та цифрами, за якими можна точно визначити, які хімічні елементи в ньому містяться і в якій кількості. Знаючи це, а також те, як кожен з таких елементів може впливати на готовий сплав, можна з високим ступенем ймовірності визначити, які саме технічні характеристики властиві певній марці сталі.
Сталь являє собою сплав заліза з вуглецем, при цьому вміст останнього в ній становить не більше 2,14%. Вуглець додає твердість сплаву, але при його надлишку метал стає дуже крихким.
Одним з найважливіших параметрів, за яким сталі ділять на різні класи, є хімічний склад. Серед сталей за даним критерієм виділяють леговані і вуглецеві, останні поділяються на мало- (вуглецю до 0,25%), середньо- (0,25–0,6%) і високовуглецеві (в них міститься більше 0,6% вуглецю).
Різновиди сталей
Включаючи до складу сталі легуючі елементи, їй можна надати необхідні характеристики. Саме таким чином, комбінуючи вигляд і кількісний вміст добавок, отримують марки, володіють поліпшеними механічними властивостями, корозійною стійкістю, магнітними і електричними характеристиками. Звичайно, покращувати характеристики сталей можна і за допомогою термообробки, але легуючі добавки дозволяють робити це більш ефективно.
За кількісним складом легуючих елементів розрізняють низько-, середньо — і високолеговані сплави. У перших легуючих елементів не більше 2,5%, в середньолегованих – 2,5–10%, у високолегованих – більше 10%.
Класифікація сталей здійснюється і за їх призначенням. Так, виділяють інструментальні і конструкційні види, марки, що відрізняються особливими фізичними властивостями. Інструментальні види використовуються для виробництва штампових, вимірювальних, а також ріжучих інструментів, конструкційні – для випуску продукції, яка застосовується в будівництві та сфері машинобудування. Із сплавів, які відрізняються особливими фізичними властивостями (також званих прецизійними), виготовляють вироби, які повинні володіти особливими характеристиками (магнітними, міцнісними та ін).
Класифікація сталей за призначенням
Стали протиставляються один одному і за особливим хімічним властивостям. До сплавів даної групи відносяться нержавіючі, окалиностойкие, жароміцні та ін. Що характерно, нержавіючі сталі можуть бути корозійностійкими і нержавіючими харчовими – це різні категорії.
Крім корисних елементів, сталь містить шкідливі домішки, до основних з яких відносяться сірка і фосфор. У ній також містяться гази в несвязанном стані (кисень і азот), що негативно відбивається на її характеристиках.
Якщо розглядати основні шкідливі домішки, то фосфор збільшує крихкість сплаву, особливо сильно проявляється при низьких температурах (так звана хладноломкость), а сірка викликає появу тріщин в металі, нагрітому до високої температури (червоноламкість). Фосфор, до всього іншого, значно зменшує пластичність нагрітого металу. За кількісним вмістом цих двох елементів виділяють сталі звичайної якості (не більше 0,06–0,07% сірки і фосфору), якісні (до 0,035%), високоякісні (до 0,025%) і особовысококачественные (сірка – до 0,015%, фосфор – до 0,02%).
Маркування сталей також вказує на те, якою мірою з їх складу видалений кисень. За рівнем розкислення виділяють стали:
Розшифрувати марку стали досить просто, необхідно лише володіти певними відомостями. Конструкційні сталі, які мають звичайним якістю і не містять легуючих елементів, маркують буквосочетанием «Ст». По цифрі, що йде після букв у назві марки, можна визначити, скільки в такому сплаві вуглецю (обчислюється в десятих частках відсотка). За цифрами можуть йти літери «КП»: з них стає ясно, що цей сплав не до кінця пройшов процес розкислення в печі, відповідно, він відноситься до категорії киплячого. Якщо назва марки не містить таких букв, то сталь відповідає категорії спокійною.
Хімічний склад вуглецевих конструкційних сталей звичайної якості
Конструкційна нелегированная сталь, що відноситься до категорії якісних, має у своєму позначенні дві цифри, за ним визначають середній вміст в ній вуглецю (обчислюється в сотих частках відсотка).
Перш ніж приступити до розгляду тих марок сталей, які містять легуючі добавки, слід розібратися в тому, як дані добавки позначаються. Маркування легованих сталей може включати такі літерні позначення:
Список використовуваних легуючих добавок
Як сказано вище, класифікація сталей з легуючими елементами включає декілька категорій. Маркування легованих сталей складається за певними правилами, знання яких дозволяє досить просто визначити категорію конкретного сплаву і основну область його застосування. У початковій частині назв таких марок знаходяться цифри (дві або одна), що показують вміст вуглецю. Дві цифри вказують на його середній вміст у сплаві в сотих частках відсотка, а одна – в десятих. Є й сталі, що не мають на початку назви марки цифр. Це означає, що вуглець в цих сплавах міститься в межах 1%.
Приклад маркування легованої сталі
Букви, які можна побачити за першими цифрами назви марки, вказують на те, з чого складається даний сплав. За буквами, що дають інформацію про те чи іншому елементі в його складі, можуть стояти або не стояти цифри. Якщо цифра є, то за нею визначається (в цілих відсотках) середній вміст зазначеного літерою елемента в складі сплаву, а якщо цифри немає, значить, цей елемент міститься в межах від 1 до 1,5%.
У кінці маркування окремих видів сталей може стояти буква «А». Це говорить про те, що перед нами високоякісна сталь. До таких марок можуть ставитися і вуглецеві сталі і сплави з легуючими добавками у своєму складі. Згідно з класифікацією, до даної категорії сталей зараховуються ті, в яких сірка і фосфор становлять не більше 0,03%.
Визначення марки сталі та зарахування сплаву до певного виду – це задача, яка не повинна викликати ніяких проблем у фахівця. Не завжди під рукою є таблиця, в якій дається розшифровка назв марок, але розібратися з цим допоможуть приклади, які наведені нижче.
Вміст елементів в поширених марках сталі (натисніть для збільшення)
Конструкційні сталі, які не містять легуючих елементів, позначаються буквосочетанием «Ст». Цифри, що стоять слідом, – це вміст вуглецю, обчислену в сотих частках відсотка. Дещо інакше маркуються низьколеговані конструкційні сталі. Наприклад, у сталі марки 09Г2С 0,09% вуглецю, а легуючі добавки (марганець, кремній і ін) містяться в ній в межах 2,5%. Дуже схожі за своєю маркуванні 10ХСНД і 15ХСНД відрізняються різною кількістю вуглецю, а частка кожного легуючого елемента в них становить не більше 1%. Саме тому після букв, що позначають кожен легирующий елемент в такому сплаві, не варто ніяких цифр.
20Х, 30Х, 40Х та ін. – так маркуються конструкційні леговані сталі, переважаючим легуючим елементом є хром. Цифра на початку такої марки – це вміст вуглецю в розглянутому сплаві, обчислену в сотих частках відсотка. За буквеним позначенням кожного легуючого елемента може бути проставлена цифра, по якій і визначають його кількісний вміст у сплаві. Якщо її немає, то зазначеного елемента в сталі міститься не більше 1,5%.
Можна розглянути приклад позначення хромокремнемарганцевой сталі 30ХГСА. Вона, згідно маркування, що складається з вуглецю (0,3%), марганцю, кремнію, а також хрому. Кожного з цих елементів в ній міститься в межах 0,8–1,1%.
Щоб розшифровка позначення різних видів сталей не викликала труднощів, слід добре знати, якими вони бувають. Окремі категорії сталей мають особливу маркування. Їх прийнято позначати певними літерами, що дозволяє відразу зрозуміти і призначення розглянутого металу, і його орієнтовний склад. Розглянемо деякі з таких марок і розберемося в їх позначенні.
Властивості і призначення конструкційних легованих сталей
Конструкційні сталі, спеціально призначені для виготовлення підшипників, можна дізнатися за буквою «Ш», дана літера ставиться на самому початку їх маркування. Після неї в назві марки йде літерне позначення відповідних легуючих добавок, а також цифри, за якими дізнаються кількісний вміст цих добавок. Так, в сталях марок ШХ4 та ШХ15, крім заліза з вуглецем, хром міститься в кількості 0,4 та 1,5%, відповідно.
Літерою «К», яка стоїть після перших цифр у назві марки, повідомляють про кількісний вміст вуглецю, позначають конструкційні нелеговані сталі, що використовуються для виробництва посудин та парових котлів, що працюють під високим тиском (20К, 22К та ін).
Якісні леговані сталі, які володіють поліпшеними ливарними властивостями, можна дізнатися за буквою «Л», що стоїть в самому кінці маркування (35ХМЛ, 40ХЛ та ін).
Деяку складність, якщо не знати особливостей маркування, може викликати розшифровка марок будівельної сталі. Сплави даної категорії позначають літерою «З», яку ставлять в самому початку. Цифри, наступні за нею, вказують на мінімальний межа плинності. У таких марках також використовуються додаткові буквені позначення:
Нелеговані сталі, що відносяться до категорії інструментальних, позначають буквою «У», вона проставляється в початку їх маркування. Цифра, що йде за даною буквою, виражає кількісний вміст вуглецю в розглянутому сплаві. Стали даної категорії можуть бути якісними і високоякісними (їх можна визначити по літері «А», вона проставляється в кінці назви марки). В їх маркуванні може міститися літера «Р», що означає підвищений вміст марганцю (У7, У8, У8А, У8ГА та ін).
Інструментальні сталі, що містять легуючі елементи в своєму складі, маркуються аналогічно з легованими конструкційними (ХВГ, 9ХВГ та ін).
Склад легованих інструментальних сталей (%)
Маркування тих сталей, які входять в категорію швидкорізальних, починається з букви «Р», за якою йдуть цифри, що вказують на кількісний вміст вольфраму. В іншому марки таких сплавів називаються за стандартним принципом: букви, що позначають елемент, і, відповідно, цифри, що відображають його кількісний вміст. На позначення таких сталей не вказується хром, так як його стандартне зміст в них становить близько 4%, а також вуглець, кількість якого пропорційно вмісту ванадію. Якщо кількість ванадію перевищує 2,5%, то його літерне позначення і кількісний вміст проставляють у самому кінці маркування (З9, Р18, Р6М5Ф3 та ін).
Вплив деяких добавок на властивості сталі
По-особливому маркуються нелеговані сталі, що відносяться до категорії електротехнічних (їх ще часто називають чистим технічним залізом). Невисока електричний опір таких металів забезпечується за рахунок того, що їх склад характеризується мінімальним вмістом вуглецю – менше 0,04%. В позначенні марок таких сталей немає букв, тільки цифри: 10880, 20880 та ін. Перша цифра вказує на класифікацію за типом обробки: гарячекатана або кована – 1, калібрована – 2. Друга цифра пов’язана з категорією коефіцієнта старіння: 0 – ненормований, 1 – нормований. Третя цифра вказує на групу, до якої дана сталь відноситься за нормованою характеристикою, прийнятої за основну. За четвертою та п’ятою цифрами визначається саме значення нормованої характеристики.
Принципи, за якими здійснюється позначення сталевих сплавів, були розроблені ще в радянський період, але і донині успішно використовуються не тільки в Росії, але також у країнах СНД. Володіючи відомостями про тій або іншій марці стали, можна не тільки визначати її хімічний склад, але і ефективно підбирати метали з необхідними характеристиками.
Розбиратися в цьому питанні важливо як фахівцям, які розробляють і проектує різні конструкції з металу, так і тим, хто часто працює з різними сталями і займається виготовленням з них деталей різного призначення.
Швейная машинка – незаменимый помощник для многих домохозяек. Ее наличие среди бытовых принадлежностей дает возможность…
Бензовоз — специальная техника, которая предназначается для транспортировки продуктов нефтепереработки и горюче-смазочных материалов. Она представляет…
Якщо ви маєте тверді наміри опанувати акустичну гітару, варто одразу купувати якісну продукцію в надійному…
Маски для лица одни из самых популярных средств среди ухода за лицом. Ведь, они становятся…
"Ключ до серця жінки-це несподіваний подарунок у невідповідний момент", - каже Форрестер у фільмі "у…
Современные заколки не только могут выполнять свои непосредственные обязательства, но и сделать образ девушки индивидуальным…
