Маркировка стали по российской, европейской и американской системам. Марки углеродистой стали

Сталь шифруют буквами, обозначают те или иные химические элементы, входящие в состав марки или сплава.

Например, буквой Х - обозначается хром, Н никель, К - кобальт, М - молибден, В - вольфрам, Т - титан, Д - медь, Г - марганец, С - кремний,
Ф - ванадий, Р - бор, А - азот, Б - ниобий, Е - селен, Ц - цирконий, Ю - алюминий, Ч - показывает о наличии редкоземельных металлов

Также существуют свои обозначения для разных типов сталей в зависимости от их состава и предназначения.
Буквенные обозначения применяются также для указания способа раскисления стали:
КП - кипящая сталь
ПС - полуспокойная сталь
СП - спокойная сталь

Конструкционные стали обыкновенного качества нелегированные обозначают буквами Ст. (например, Ст.3; Ст.3кп)

Цифра, стоящая после букв, условно обозначает процентное содержание углерода в стали (в десятых долях), индекс кп указывает на то, что сталь относится к кипящей, т.е. неполностью раскисленная в печи и содержащая незначительное количество закиси железа, что обусловливает продолжение кипения стали в изложнице. Отсутствие индекса означает, что сталь спокойная.

Конструкционные нелегированные качественные стали (например, Ст.10; Сталь 20; Ст.30; Ст.45), обозначают двузначным числом, указывающим на среднее содержание углерода в стали 0,10%; 0,20%; и т.д.

Конструкционная низколегированная 09Г2С расшифровывается как сталь, углерода в которой около 0,09% и содержание легирующих компонентов марганца, кремния и других, составляет в сумме менее 2,5%.

Стали 10ХСНД и 15ХСНД отличаются разницей углерода, в таких сталях среднее содержание каждого элемента содержится менее 1% процента, поэтому цифры за буквой не ставятся.

Конструкционные легированные стали, такие как 20Х; 30Х; 40Х обозначают буквами и цифрами, в данном случае марка показывает содержание углерода и основного легирующего элемента хрома. Цифры после каждой буквы обозначают примерное содержание соответствующего элемента, однако при содержании легирующего элемента менее 1,5% цифра после соответствующей буквы не ставится.

30ХГСА хромокремнемарганцевая сталь, обладает большой прочностью и повышенным сопротивлением к ударным нагрузкам. В состав марки входит углерод 0,30%, кроме углерода содержит марганец, кремний и хром, примерно в равных долях по 0,8-1,1%

Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,03% для каждого из этих элементов, поэтому в конце таких марок ставится буква А, что свидетельствует о дополнительных показателей качества марок, (например, 20ХН4ФА; 38ХН3МА). Также обозначаются и конструкционные рессорно-пружинные стали, такие как 60С2А, 65Г, где первые цифры показывают углерод в сотых долях процента. (0,60 и 0,65 соответственно).

Расшифровка сталей конструкционных подшипниковых, производится так, они обозначаются также как и легированные, маркировка начинается с буквы Ш (например, ШХ4; ШХ15; ШХ15СГ). Цифра 15 говорит о содержании легирующего хрома, примерная доля которого равна 1,5%, в стали ШХ4 0,4% соответственно. Существует множество других марок, подробнее о наличии в них элементов и примесей можно узнать в нашем марочнике, для этого достаточно воспользоваться поиском.

Качественные стали - для производства паровых котлов и сосудов высокого давления, обозначают как конструкционные нелегированные стали, с добавлением буквы К (например, 20К; 22К).

Литейные конструкционные стали обозначаются как качественные и легированные, но в конце наименования ставят букву Л, (35ХМЛ; 40ХЛ и т.п.).

Стали строительные обозначают буквой С и цифрами, соответствующими минимальному пределу текучести стали. Дополнительно применяют обозначения: Т - термоупрочненный прокат, К - повышенная коррозионная стойкость, (например, С345Т; С390К и т. п.). Аналогично буквой Д обозначают повышенное содержание меди, (С345Д; С375Д).

Стали инструментальные нелегированные, делят на качественные, обозначаемые буквой У и цифрой, указывающей среднее содержание углерода (например, У7; У8; У10) и высококачественные, обозначаемые дополнительной буквой А в конце наименования (например, У8А; У10А; У12А) или дополнительной буквой Г, указывающей на дополнительное увеличение содержания марганца (например, У8ГА).

Стали инструментальные легированные, обозначаются также как и конструкционные легированные. Возьмем такую марку как ХВГ, расшифровка этой марки показывает наличие в ней основных легирующих элементов: Хрома, Вольфрама, Марганца. Эта сталь отличается от 9ХВГ, повышенным содержанием в ней углерода, примерно 1%, поэтому цифра в начале марки не ставится.

Стали быстрорежущие расшифровываются следующим образом - такие марки имеют букву Р (с этого начинается обозначение стали), затем следует цифра, указывающая среднее содержание вольфрама (например, Р18; Р9), затем следуют буквы и цифры, определяющие массовое содержание элементов. (например, сталь Р6М5) цифра 5 показывает долю молибдена в этой марке. Содержание хрома не указывают, т. к. оно составляет стабильно около 4% во всех быстрорежущих сталях и углерода, т. к. последнее всегда пропорционально содержанию ванадия. Следует заметить, что если содержание ванадия превышает 2,5%, буква Ф и цифра указывается (например, стали Р6М5Ф3).

Сталь электротехническая нелегированная АРМКО, как ее еще называют: технически чистое железо (например, 10880; 20880 и т.д.) Такие марки содержат минимальное количество углерода, менее 0,04%, благодаря чему имеют очень малое удельное электрическое сопротивление. Первая цифра указывает на вид обработки (1- кованный или горячекатаный, 2- калиброванный). Вторая цифра 0 говорит, что сталь нелегированная, без нормируемого коэффициента старения; 1 с нормируемым коэффициентом старения. Третья цифра указывает на группу по основной нормируемой характеристике. Четвертая и пятая - количество значения основной нормируемой характеристики.

Алюминиевые сплавы маркируются по следующему принципу: марки литейных сплавов имеют первую букву А, за ней Л. Сплавы для ковки и штамповки за буквой А имеют букву К. После этих двух букв ставится условный номер сплава.

Принятые обозначения деформированных сплавов такие: сплава авиаль - АВ, алюминиево-магниевого - АМг, алюминиево-марганцового - АМц. Дуралюмины обозначаются буквой Д с последующим условным номером.

Для специалиста по металлам расшифровка марок сталей представляет собой простое и понятное занятие.

Маркировка сталей была разработана в СССР и действуют по настоящее время на территории России и СНГ.

На практике применяют множество конструкционных углеродистых сталей - это и Ст5, и Ст10, но мы рассмотрим характеристики стали 08ПС.

Химический состав

Сталь марки 08ПС относят к конструкционным углеродистым сталям. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050 - 88. В нем определена массовая доля элементов, входящих в состав сплава 08ПС, данные приведены ниже:

• углерод от 0,05 до 0,11%;
• кремний от 0,05 до 0,17%;
• марганец от 0,35 до 0,65%;
• хром не более 0,10%.

Расшифровка

Название стали 08ПС расшифровывается следующим образом:

• 08 количество углерода;
• пс - показатель раскисления стали, в данном случае - полуспокойная.

Существует три типа раскисления, то есть удаления кислорода. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между кипящей и спокойной, при этом она содержит в себе все положительные свойства материалов, подвергнутых раскислению другими способами.

Свойства

В целом этот материал показывает хорошие прочностные характеристики и параметры твёрдости. К положительным чертам 08ПС можно отнести и то, что она совершенно спокойно под воздействием различных нагрузок. Если она не превышает определённые пределы, то изделие сохраняет свою первоначальную форму. Но надо отметить, что оно, может, на некоторое время деформироваться с последующим восстановлением. На период восстановления изделие будет находиться в напряжённом состоянии.

Выбирая этот материал необходимо помнить о том, что у любого материала существует предел текучести, преодолевая который сталь выходит из упругой деформации и начинает разрушаться.

Марка 8ПС обладает хорошей свариваемостью. Для сварочных операций можно использовать любые существующие технологии. Но надо учитывать то, что после термической обработки детали, изготовленные из этого сплава нельзя использовать для сварных конструкций.

Аналоги

Выбирая сталь 8ПС для изготовления конструкций проектировщик должен помнить, что ее всегда можно заменить ее ближайшим аналогом - марка 08. Существуют и зарубежные аналоги:

• США - А620;
• Германия - DC01;
• КНР - 08F.

Выбирая в качестве заменителя импортные материалы, необходимо помнить о том, что в комплект поставки должны входить и соответствующие сертификаты, подтверждающие качество материала и его соответствие ГОСТ.

Сортамент стали 8ПС

Предприятия металлургического комплекса нашей страны выпускают следующие виды изделий:

• прокат и фасонный, и сортовой - ГОСТ 1088;
• пруток, в том числе и калиброванный - 10702;
• лист, полоса - ГОСТ 4041, ГОСТ 1577.

Термическая обработка

Термообработка материала улучшает его качественные характеристики, при этом нет необходимости в добавлении в расплав других веществ. После этой операции повышается прочность сплава. Иногда ее применяют для деталей, которые будут использованы в несущих конструкциях. Для термообработки стали марки 08пс применяют закаливание, отпуск, отжиг.

Первая операция обеспечивает получение необходимой твёрдости. После закаливания детали можно охлаждать в любой среде (водной, масляной и пр.).

Для устранения напряжений, возникающих во внутренней структуре металла, применяют отпуск. После проведения операции изделия из стали 08пс получают большую твердость и прочность. Для выравнивания внутренней структуры и устранения ненужной пластичности сплав подвергают отжигу.

Механическая обработка

Для получения деталей из проката, изготовленного из стали 08ПС, имеет смысл выполнить очистку поверхности от окалины, следов масла и прочих загрязнений. Для этого можно использовать как щётки с металлической щетиной, так и средства малой механизации, например, УШМ (Болгарка).

На заготовительных участках предприятий, применяющих металлопрокат из 8ПС, устанавливают гильотинные ножницы, пилы Геллера, пресс - ножницы и прочее оборудование, позволяющее выполнять раскрой проката как листового, так и профильного.

Технологические свойства этого материала позволяют применять его для изготовления деталей применяя методы гибки. Ее можно выполнять как с помощью ручных гибочных станков, так и специальных станков.

Буквы «пс» в обозначении данного сплава говорят о полуспокойной стали по степени её раскисления. В целом, сплав Ст08пс является достаточно прочным и твердым материалом, рассчитанным на сопротивление высоким нагрузкам при сохранении своей целостности и формы. Сталь 08пс вполне комфортно чувствует себя «в зоне» упругих деформаций, то есть спокойно воспринимает нагрузку, после чего либо не изменяется в своей форме, либо изменяется, но возвращается в прежнее состояние сразу после снятия нагрузки. Другими словами, при сохранении формы или её незначительной деформации деталь из сплава 08пс может длительное время испытывать на себе «напряженное» состояние.

Конечно, любой сплав имеет предел или «порог», после которого прикладываемая нагрузка становится причиной разрушения структуры сплава – причиной пластических деформаций. Это так называемый технологический предел текучести, после которого сплав начинает «выходить из зоны» упругих деформаций.

Этот металл не склонен к образованию флокенов и отпускной хрупкости, при этом сваривается без ограничений с использованием КТС, АДС и РДС. Его твердость составляет HB 10 -1 =131 МПа, а ковка осуществляется при 1250-800°С. В следующих таблицах представлены все физические и механические свойства сплава марки 08пс:

Сталь 08пс: химический состав

Эта углеродистая сталь на 98% состоит из железа:

• Fe – около 98,0%
• Mn – 0,35-0,65%
• Cr – не более 0,1%
• Cu – не более 0,25%
• Ni – не более 0,25%
• Si – 0,05-0,17%
• C – 0,05-0,11%
• As – не более 0,08%
• S – не более 0,04%
• P – не более 0,035%

Такой состав характеризуется следующими свойствами сплава: предел текучести стали 08пс – 175-196 МПа, плотность сплава 08пс – 7598-7846 кг/м 3 , удельная теплоемкость – 482-703 Дж/(кг*град).

Сталь 08 пс: применение

В основном, из конструкционной углеродистой качественной стали производят 4-14-миллиметровый листовой прокат 1,2 и 3 категорий, который впоследствии повергается обработкой методом холодной штамповки. В цехах промышленных предприятий активно используется и холоднокатаная лента, из которой получают гибкие металлорукава, трубы, прокладки и шайбы. После химико-термической обработки сплава 08пс металл идёт на изготовление таких изделий, как тяги, втулки и проушины.


Хорошая свариваемость стали 08пс делает её годной для производства электросварных труб, впоследствии используемых в электронагревателях (ТЭНах), а также прочих деталях, востребованных в машиностроении. Наконец, сталь 08пс – это отличный материал, из которого получают детали малонагруженных подшипников, высококачественную порошковую проволоку и многие другие стальные изделия и комплектующие.

Импортными аналогами стали 08 пс считаются следующие марки:

• Япония – JIS, SPHE
• США – 1008, A 622, A620
• Германия – St 12, St 13, DD 13, StW 24, DIN, WNr

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.

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:

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:

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.

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:

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.

Маркировка видов сталей согласно международным нормам

В отдельных странах принято использовать свои правила проставления маркировки стали.

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.

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%.

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:

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

Сталь - продукт черной металлургии, главный Из него производят строительную арматуру, металлопрокат различного профиля, трубы, детали, механизмы и инструменты.

Производство стали

Черная металлургия занимается и стали. Чугун - твердый, но не прочный материал. Сталь - прочный, надежный, пластичный, склонный к используемый в литейном производстве, прокатке, ковке и штамповке.

Существует несколько способов выплавки стали:

1. Конверторный. Оборудование: Шихта (исходные материалы): стальной металлолом, известняк. Производятся только углеродистые стали.
2. Мартеновский. Оборудование: мартеновская печь. Шихта: жидкий чугун, стальной металлолом, железная руда. Универсален как для углеродистых, так и для легированных сталей.
3. Электродуговой. Оборудование: электродуговая печь. Шихта: стальной металлолом, чугун, кокс, известняк. Универсальный метод.
4. Индукционный. Оборудование: индукционная печь. Шихта: стальной и чугунный металлолом, ферросплавы.

Суть процесса производства стали - уменьшение количества негативных химических включений с целью получения металла, который в народе называют «железом», а точнее - железоуглеродистого сплава с содержанием углерода в нем не больше 2,14%.

Процессы раскисления

Для стали на завершающем этапе выплавки характерен процесс кипения, на который влияют присущие в ней азот, водород, окиси углерода. Такой сплав в затвердевшем состоянии имеет пористую структуру, которая убирается прокаткой. Он мягкий и пластичный, однако недостаточно прочный.

Процесс раскисления заключается в деактивации кипящих примесей путем ввода в сплав ферромарганца, ферросилиция, алюминия. В зависимости от количества остаточных газов и раскислительных элементов, сталь может быть полуспокойная или спокойная.

Готовую сталь требуемой степени раскисления разливают в изложницы для кристаллизации и использования на последующих технологических этапах изготовления готовой стальной продукции.

Классификация углеродистой стали

Всю сталь, существующую на мировом рынке, можно разделить на углеродистую и легированную. Все марки углеродистой стали разделяются по разным группам классификатора и особенностям обозначения.

Исходя из основных классификационных признаков, выделяют:

1. Углеродистые конструкционные стали. В них карбона меньше 0,8%. Они используются для изготовления арматуры, прокатной продукции и литья.
2. Углеродистые инструментальные стали, которые содрежат карбон в количестве от 0,7% до 1,3%. Их используют для инструментов, оборудования приборов.

По способам раскисления:

• кипящие - раскислительных элементов (РЭ) в составе меньше 0,05%;
• полуспокойные - 0,05%≤РЭ≤0,15%;
• спокойные - 0,15%≤РЭ≤0,3%.

По химическому составу:

• малоуглеродистые (0,3%≤С);
• среднеуглеродистые (0,3≤С≤0,65%);
• высокоуглеродистые (0,65≤С≤1,3%).

В зависимости от микроструктуры:

• доэвтектоидные - в такой стали углерода в составе меньше 0,8%;
• эвтектоидные - это стали с содержанием углерода 0,8%;
• заэвтектоидные - стали с содержанием углерода свыше 0,8%.

По качеству:

1. Обычного качества. Серы здесь содержится меньше 0,06%, фосфора - не больше 0,07%.
2. Качественные стали. Они не содержат серы и фосфора больше 0,04%.
3. Высококачественные. Количество серы тут не превышает 0,025%, а фосфора - не больше 0,018%.

По основному стандарту марки углеродистой стали распределяют на:

• конструкционные обычного качества;
• конструкционные качественные;
• инструментальные качественные;
• инструментальные высококачественные.

Особенности маркировки конструкционной стали обыкновенного качества

Стали обыкновенного качества содержат: С - до 0,6%, S - до 0,06%, P - до 0,07%. Давайте рассмотрим, как маркируется эта углеродистая сталь. ГОСТ 380 определяет следующие нюансы обозначения:

• А, Б, В - группа; А - не обозначается в марках;
• 0-6 после букв «Ст» - порядковый номер, в котором зашифрован химический состав и (или) механический свойства;
• Г - наличие Мангана Mn (марганца);
• кп, пс, сп - степень раскисления (кипящая, полуспокойная, спокойная).

Цифры от 1 до 6 после обозначения степени раскисления через тире - это категории. При этом первая категория не обозначается никак.

Буквы же М, К в начале марки могут означать металлургический способ производства: мартеновский или кислородно-конверторный. Между прочим, углеродистые стали обыкновенного качества представлены количественным составом марок, примерно в 47 штук.

Классификация конструкционных сталей обыкновенного качества

Углеродистые стали обыкновенного качества разделяются на группы.

• Группа А: стали, которые должны точно соответствовать заданным механическим свойствам. Потребителю они поставляются чаще всего в виде листового и многопрофильного проката (листы, тавры, двутавры, арматура, заклепки и корпуса). Марки: Ст0, Ст1 - Ст6 (кп, пс, сп), категории 1-3, в том числе Ст3Гпс, Ст5Гпс.
• Группа Б: стали, которые должны быть регламентированы необходимым химическим составом и свойствами. Изготавливается литье и прокат, который будет подвергаться дополнительной механической обработке давлением в горячем состоянии (ковка, штамповка). Марки: БСт0, БСт1 (кп-сп), БСт2 (кп, пс), БСт3 (кп-сп, в том числе БСт3Гпс), БСт4 (кп, пс), БСт 6 (пс, сп), категории 1 и 2.
• Группа В: стали, которые должны соответствовать нужным химическим, физическим, механическим и технологическим свойствам. Этой группе присуще разнообразие марок, из которых изготавливается пластичный листовой прокат, прочная арматура для работы в зонах значительных температурных перепадов, ответственные детали (болты, гайки, оси, пальцы поршней). Всю продукцию различного состава, свойств и марок этой группы объединяет хорошая технологическая свариваемость. Марки: ВСт1-ВСт6 (кп, пс, сп), ВСт5 (пс, сп), в том числе ВСт3Гпс, категории 1-6.

Конструкционные стали обыкновенного качества - сплавы, имеющие широкое разноплановое использование в промышленности.

Маркировка углеродистой качественной стали

Углеродистые качественные стали имеют в составе S и P не более 0,04%, соответственно.

Маркировка (ГОСТ 1050-88):

• цифры 05-60 - зашифрованное наличие углерода (минимальное - 0,05%, максимальное - 0,6%);
• кп, пс, сп - степень раскисления («сп» не обозначается);
• Г, Ю,Ф - содержат марганец, алюминий, ванадий.

Исключения в маркировке

Углеродистые качественные стали в своей маркировке имеют исключения:

• 15К, 20К, 22К - качественные стали, применимы в котлостроении;
• 20-ПВ - углерода - 0,2%, сталь применима в изготовлении труб методом горячей прокатки, в котлостроении и монтаже отопительных систем, содержит медь и хром;
• ОсВ - сталь для изготовления вагонных осей, содержит никель, хром, медь.

Для всех марок качественных сталей характерна возможная необходимость использования термической (к примеру, нормализация) и химико-термической обработки (к примеру, цементация).

Классификация углеродистых качественных сталей

Этот вид углеродистых сталей можно условно разделить на 4 группы:

1. Высокопластичный материал, применимый для холодной механической обработки (прокатки), листовой и трубный прокат. Марки - сталь 08пс, сталь 08, сталь 08кп.
2. Металл, используемый в горячей прокатке и штамповке, который будет работать в термически агрессивных условиях. Марки - от сталь 10 до сталь 25.
3. Сталь, нашедшая применение в изготовлении ответственных деталей, в том числе пружин, рессор, муфт, болтов, валов. Марки - от сталь 60 до сталь 85.
4. Стали, требующие надежной эксплуатации в агрессивных условиях (к примеру, цепь гусеничного трактора). Марки сталь 30, сталь 50, сталь 30Г, сталь 50Г.

Также возможно разделить на 2 группы все известные марки углеродистой стали из класса качественных: конструкционные обычные и конструкционные марганецсодержащие.

Применение углеродистой конструкционной стали

Углеродистые инструментальные стали отличаются высокой прочностью и ударной вязкостью. Они обязательно подлежат многоступенчатой термообработке.

Марочное обозначение (ГОСТ 1435-74):

• У - углеродистая инструментальная;
• 7 -13 - содержание углерода в ней 0,7-1,3%, соответственно;
• Г - наличие в составе марганца;
• А - высококачественная.

Исключениями из основных принципов маркирования углеродистых инструментальных сталей - материал для деталей часовых механизмов А75, АСУ10Е, АУ10Е.

Требования к углеродистым инструментальным сталям

В соответствии с ГОСТом, инструментальные стали должны соответствовать ряду характеристик.

Необходимые физико-химические и механические свойства: качественные показатели твердости, ударной вязкости, прочности, стойкости к температурным изменениям во время эксплуатации (во время резки, сверления, ударных нагрузок), устойчивость к коррозии.

Заданные технологические свойства:

• стойкость к негативным процессам технологии резания (налипание стружки, наклеп);
• хорошая обрабатываемость точением и шлифованием;
• податливость к термообработке;
• стойкость к перегреву.

Для повышения качественных механических и технологических показателей инструментальные стали подвергают многоступенчатой термообработке:

• отжиг исходного материала перед изготовлением инструментов;
• закалка (охлаждение в растворах солей) и последующий отпуск готовых изделий (в основном, низкий отпуск).

Полученные свойства определяются химическим составом и полученной микроструктурой: мартенсит с цементитными и аустенитными включениями.

Использование углеродистых инструментальных сталей

Применяются описываемые стали для изготовления всевозможных инструментов: режущих, ударных, вспомогательных.

• Сталь У7, У7А - молотки, зубила, топоры, стамески, кувалды, долота, рыболовные крючки.
• Сталь У8, У8А, У8Г - пилы, отвертки, кернеры, зенковки, фрезы, плоскогубцы.
• Сталь У9, У9А - слесарный инструмент, инструмент для резки по дереву.
• У11, У11А - рашпили, метчики, вспомогательный инструмент для штамповки и калибровки.
• У 12, У12А - развертки, метчики, измерительные инструменты.
• У13, У13А - напильники, бритвенные и хирургические инструменты, штамповочные пуансоны.

Рациональный выбор марки углеродистой стали, технологии ее термообработки, понимание ее свойств и особенностей - залог длительной службы производимых, обрабатываемых или используемых конструкций или инструментов.