Классификация сталей

отечесвенных и европейских сталей

В данной главе рассмотрены параллельно с классификацией принципы обозначения и приведены примеры маркировки отечественных и европейских сталей.

Конструкционные (машиностроительные) стали классифицируют по химическому составу, качеству, степени раскисленности и назначению, а строительные, инструментальные стали и стали с особыми свойствами – по качеству и назначению.

По химическому составу конструкционные стали классифицируются на углеродистые, свойства которых определяются только содержанием углерода, и легированные, свойства которых определяются наличием в них кроме углерода легирующих элементов. В свою очередь, углеродистые стали подразделяются на низкоуглеродистые (0,09 < C < 0,25 %), среднеуглеродистые (0,26 < C < 0,45 %) и высокоуглеродистые (С > 0,46 %).

По уровню качества их разделяют на стали обыкновенного качества и качественные стали. Уровень качества определяется наличием вредных примесей (серы, фосфора) и способом производства (степенью раскисления). В сталях обыкновенного качества (S < 0,05 % и P < 0,04 %), примесей больше, чем в качественных сталях (S  0,035 % и P < 0,035 %).

По назначению и уровню гарантированных свойств конструкционные углеродистые стали разделены на 3 группы (А, Б и В).

Легированные стали, кроме углерода содержат различные компоненты (Cr, Ni, Ti, Si, Mn, Nb, Mo, W, Al и т.п.), суммарное содержание которых определяет степень легирования, принадлежность к определенному структурному классу, уровень прочности или специальных свойств:

низколегированные (2,5…4,5 % легирующих элементов);

среднелегированные (5,0…9,0 % легирующих элементов);

высоколегированные (более 9,0 % легирующих элементов).

Для этих сталей чаще используется классификация по назначению и структуре. Как правило, это качественные стали.

В последние годы находят применение и другие классификационные признаки: по величине зерна, видам и режимам прокатки и термообработки и т.д.

В странах Европы и Америки часто используются и другие признаки. Это затрудняет взаимное пользование технической документацией, справочными данными, мешает разработке совместных проектов, технологий и т.д.

 

Краткие сведения о принципах обозначения отечественных и европейских сталей и сплавов

В России единые требования к составу, качеству и назначению, формам поставки полуфабрикатов из сталей установлены Государственными стандартами (ГОСТами), в Германии – Немецкими индустриальными нормами (DIN), во Франции – Нормалями Франции (NF), в США – Американским обществом испытания материалов (ASTM). В европейских странах для этого установлены Европейские нормы (EN).

Согласно ГОСТ 380-88 стали обыкновенного качества обозначаются (маркируются) буквами, символами и цифрами:

заглавная буква обозначает группу стали: Б или В (А не ставится);

символ “Ст” – сокращенное наименование стали;

цифра, следующая за символом — условный номер марки стали.

Символы “кп”, “пс” и “сп” обозначают степень раскисленности стали: кипящая, полуспокойная и спокойная.

Цифра обозначает категорию качества (т.е. нормируемые показатели свойств стали в группе, от 1 до 6).

Пример обозначения: ВСт3сп5, БСт3пс.

Конструкционные углеродистые качественные стали поставляются по ГОСТ 1050-84 двух групп:

с нормальным содержанием марганца;

с повышенным содержанием марганца.

Их обозначают (маркируют) следующим образом:

«сталь» – полное наименование материала;

двузначное число, обозначающее среднее содержание углерода в сотых долях процента;

буква «Г», обозначающая повышенное содержание марганца;

символы, обозначающие степень раскисления.

Пример обозначения: Сталь 05, Сталь 08кп, Сталь 15Г.

Низколегированные и среднелегированные стали поставляются и маркируются по ГОСТ 19281-73, 19282-73 и по специальным Техническим условиям производителей (ТУ). Порядок их маркировки следующий:

двузначное число, обозначающее среднее содержание углерода в сотых долях процента;

буква, условно обозначающая название химического элемента, являющегося легирующим компонентом;

цифра за буквой, обозначающая среднее содержание легирующего элемента в процентах;

буква «А» в конце марки стали, обозначающая повышенный уровень качества, т.е. пониженное содержание серы и фосфора ( 0,035%).

Большая часть низколегированных сталей с целью повышения уровня механических свойств поставляется в термически обработанном (улучшенном) состоянии. Эта группа сталей поставляется по ГОСТ 4543-71. Сюда же относят судостроительные стали (ГОСТ 5521-76) и теплостойкие стали (ГОСТ 5520-79, ГОСТ 20072-74) и др.

Пример обозначения: 09Г2С, 15ХСНД, 12МХ, 16Г2АФ, 30ХМА.

Некоторая группа низко- и среднелегированных сталей для сварных конструкций, поставляемых по ГОСТ 4543-71 термически обрабатывается на высокий уровень прочности. Эта группа сталей получила условное название высокопрочных.

Пример обозначения: 14ХГ2МР, 30ХГСНА, 42Х2ГСНМА.

Высоколегированные стали и сплавы, часто называемые в литературе специальными , поставляются по ГОСТ 5632-72, ГОСТ 10835-75 и многочисленным ТУ производителей. В основу их обозначения положен принцип указания химического состава. Все они относятся к качественным или особокачественным. Дополнительными информационными признаками для них является разделение по назначению (коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные, хладостойкие и т.п.) и структуре в состоянии поставки (мартенситные, мартенситно-ферритные, ферритные, ферритно-аустенитные и аустенитные).

Пример обозначения: 15Х11МФ, 12Х11В2МФ, 08Х13, 14Х17Н2, 12Х18Н12Т, 08Х17Н13МЗТ.

Приведем информацию о принципах классификации и обозначения сталей в других странах.

В Германии по стандарту DIN 1706 обозначение низкоуглеродистых сталей осуществляется по двум принципам.

  1. Обозначение стали с помощью двух цифр (от 0 до 9).

Первая цифра обозначает способ производства (мартеновский, кислородно-конвертерный и т.д.), а вторая цифра указывает особенности обработки полуфабриката (прокатка, нормализация, улучшение и т.д.).

Пример: 01 – обычная конструкционная низкоуглеродистая сталь, содержащая 0,1-0,3 % С.

40 – коррозионностойкая сталь с 2% Ni без Мо и особых присадок.

  1. Обозначение стали с помощью букв и цифр, определяющих способ плавки, состояние поставки, степень легирования, нормируемые показатели качества и вид обработки.

В качестве примера в табл. 1.1 приведено обозначение низкоуглеродистой неулучшаемой стали с пределом прочности  = 420 МПа.

 

Таблица 1.1 – Значение кодовых чисел для легированных сталей

п/п

Легирующий элемент или примесь Кодовое число (на него делится цифра, обозначающая содержание элемента в низколегированной стали)
1. Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4
2. Al, Be, Mo, Nb, Ti, V, Cu, Pb, Ta, Zr 10
3. P, S, N, C, Cе 100
4. B 1000

 

Углеродистые качественные стали по этому стандарту обозначаются (маркируются) буквой «С» с последующей цифрой, определяющей содержание углерода, увеличенное в сто раз.

Пример: С35.

Углеродистые улучшенные (термообработанные) стали маркируются буквой «С» с индексом «К» и цифрой, обозначающей содержание углерода, увеличенное в сто раз.

Пример: Ск45.

В Европе согласно Европейским нормам (ЕN) за основу обозначения принимается комбинация букв и цифр, отражающая важнейшие свойства стали (физические, химические и технологические признаки). Нормы допускают введение дополнительных характеристик. В конце обозначения стали требуется простановка символов EU, однако допускается не проставлять этот символ.

По химическим признакам согласно EN стали подразделяются на углеродистые, низколегированные и легированные Ограничение содержания серы и фосфора (уровень качества) обозначается буквами Y, V, U, T, R, Q, N, M… Z от максимальных значений до минимальных.

Из физических признаков обозначаются минимально гарантированный предел прочности, предел текучести или оба эти показателя.

Примеры обозначения сталей по EN:

Fe420N – здесь символ Fe обозначает сталь с минимально гарантированным  = 420 МПа, а буква N – содержание S  0,04% и P  0,04 %.

Fe420DEU – сталь аналогична указанной выше, но обозначенная по Европейскому стандарту. Буква «D» указывает, что сталь – свариваемая.

18NiCr16 – низколегированная сталь с содержанием углерода 0,18 % и никеля 4% без оговоренного содержания хрома.

Х10CrNi1808 – легированная сталь с содержанием углерода 0,1 %, хрома 18 % и никеля 8 %.

Более подробная и систематизированная информация по обозначению марок сталей и сплавов в различных странах изложена в работе.

 

Источник: Моисеенко В.П, Никашин А.И. Материалы и их поведение при сварке. Черные металлы и сплавы: Учебное пособие.  Ростов–на-Дону: Издательский центр  ДГТУ, 1997

Be the first to comment on "Классификация сталей"

Добавить комментарий

%d такие блоггеры, как: