Все о марках стали

Маркировка стали базируется на процентном содержании углерода – по массе от общего веса сплава. В качестве вторичных маркеров используются легирующие присадки. Сталь подразделяется на низко-, средне- и высоколегированную. Процентное содержание добавок, смешанных с расплавом железа, учитывается по ГОСТу.

Издания марочника сталей дополнялись и перерабатывались на протяжении последних нескольких десятилетий. Классификация сталей производится по свойствам, приданным каждому сплаву собственной, присущей для него пропорцией. Однако российские обозначения, казалось бы, понятные ещё со времён СССР, заменяются трудночитаемыми зарубежными аналогами, где каждому составу соответствует свой код.

Например, в обозначении нержавейки AISI 304 неясно, какое количество хрома и углерода в ней содержится. Без американского издания справиться с этой загадкой крайне сложно.

Российская маркировка базируется на следующей закономерности.

• Число слева – количество сотых долей процента углерода от веса заготовки, изготовленной из данного сплава.
• Буква после него – первый легирующий элемент. За ней следует целое число процентов этого компонента.
• Вторая буква (если есть) – и следующее за ней число – также обозначает содержание в стали второго легирующего элемента.
• Третья и последующие буквы (возможно, с цифрами) – отвечают за другие элементы.

Однако, чтобы упростить маркировку, не превращая обозначение содержания стали в длинный шифр, была придумана система, обозначающая лишь основные легирующие присадки. Например, если в составе нержавейки содержится, кроме хрома (основного) ещё несколько дополнительных присадок, то это не значит, что данный маркер запишется как 20-значный шифр. Это позволило избежать путаницы с многообразием сортов стали, исчисляемых сотнями. К примеру, ту же самую нержавейку 12Х18Н9Т можно обозначить как сталь семейства Х15-Х20, или более конкретно – Х18. Такие обозначения используются для упрощения идентификации наиболее распространённой в быту нержавейки.

Помимо легированных сплавов, не меньшее значение имеют сплавы марки Ст3, Ст4 и так далее. Поскольку количество легирующих элементов в них – преимущественно малое, то в справочнике нет обозначения «3» и «4»; маркер «Ст» ставится для общей классификации. Поскольку словосочетание «сталь 3» звучит нелепо, было введено более «номенклатурное» обозначение «Ст3». Число, как и в нумерации легированных сплавов, равно 0,03% углерода, что относит эти стали (вплоть до Ст20) к низкоуглеродистым составам. Марки стали до Ст60, как несложно догадаться, причислены к среднеуглеродистым.

Европейская номенклатурная таблица основывается на несколько иных принципах. В ней попадается как чисто цифровое, так и буквенное указание на состав. Стандартизация по нормативам EN 10027 предполагает присвоение разным сортам сталей определённых порядковых номеров. Совместимость эта доказуема характерными примерами: сталь одного и того же состава обозначается, скажем, как сплав 18CrNiMo7-6 или 1.6587. Евросоюз использует этот же стандарт, но не исключено применение и конкретной маркировки, например, немецкой.

Маркировка стали в Европе затрагивает не только состав конкретного сплава, но и его свойства:

• S — для каркасов;
• P — для котлов и сосудов с повышенным давлением;
• L — трубопроводные;
• E — машиностроительные;
• B — для арматуры;
• Y — преднапрягаемые конструкции;
• R — для производства рельсов;
• H или HT — холодный прокат для такого же штампования, высокопрочные листы;
• В — листопрокатный холодноштамповочный сортамент;
• T — лента и листы тонкостенные для упаковки;
• M — сорта стали, применяемые в электротехнике.

После буквенных обозначений используются числа, указывающие на предел текучести, выраженный в мегапаскалях. Дополнительные буквенные маркеры обозначают состояние продукта при поставке и цель, для которой он может быть куплен.

К распространенным примерам относятся:

• Q — сталь, подвергшаяся термообработке;
• N — нормализованный сплав;
• Q — закалённая и отпущенная;
• D — материал для нанесения покрытий в разогретом виде;
• Y — малоуглеродистая и малоазотистая,
• Cr — хромированная (по объёму).

Европейская маркировка базируется на предназначении конкретных сортов сталей. Например, маркер С указывает на сталь высокого качества с 1% марганца в составе, X – легированные составы с содержанием одного из легирующих элементов не менее 5% по весу. HS – высокоскоростные, быстрорежущие сплавы. Сплавы E указывают на повышенное содержание серы, U – на инструментальные, S – для пружин и рессор. Легированные стали могут содержать химические знаки элементов, выполняющих роль легирующих присадок. Перечисляются они в порядке убывания процентной массы.

Российская маркировка также предусматривает классы и семейства сталей, по первой из букв которой можно опознать, что содержится в сплаве. Не каждая буква – первая буква в слове, которым (по определению) назван легирующий компонент:

• «Л» – «бериЛлий»;
• «Р» – «боР»;
• «А» – содержание азота;
• «Ш» – магниевый сплав;
• «Ю» – «алЮминий»;
• «С» – кремний (силиций);
• «П» – фосфор (phosphorum);
• «Т» – титан (в титановых сплавах на основе железа);
• «Ф» – содержание ванадия;
• «Х» – хромистые стали;
• «Г» – «марГанец»;
• «К» – сплавы с кобальтом, используемые, например, для конических резаков;
• «Н» – добавка на основе никеля;
• «Д» – «меДь»;
• «Гл» – сплав с галлием;
• «Е» – «сЕлен»;
• «В» – вольфрамосодержащие составы;
• «И» – сплавы с иридием;
• «АС» – с содержанием свинца;
• «Ви» – висмутовые;
• «Ч» – сплавы с содержанием редкоземельных металлов, например, состав, из которого изготавливают неодимовые магниты.

Некоторые маркеры, например, «Ш», часто путают с подшипниковой сталью: та, в свою очередь, также имеет в качестве первой буквы, указывающей на семейство, отсылку к шарикоподшипникам. Маркеры «Ю» и «Г» не сразу дают новичку догадаться, что речь идёт об алюминии и марганце в составе соответствующего сорта. Маркер «АС» также можно принять за высококачественную (высокоочищенную от серы и фосфора, малохладноломкую), сталь. Но любая обесфосфоренная и почти полностью избавленная от содержания серы сталь имеет маркер «А» в конце, например, инструментальная У11А.

К слову, высококачественные стали помечаются и двумя буквами «А» в конце. Всё та же У11АА свидетельствует о полном удалении из стального сплава серы и фосфора – их содержание уменьшено с 0,03% по весу на любой из этих химических элементов до следовых количеств, крайне трудно поддающихся контрольному замеру. Сверхчистая сталь такого класса отличается к дорогим аналогам обычных сортов. Для обычной низколегированной или нелегированной стали имеет место также обозначение их поведения при варке: «сп» – спокойная, «пс» – полуспокойная, «кп» – кипящая.

Существуют также незаурядные марки, не вписывающиеся в общую номенклатуру. Они находятся на стадии проработки как материал – так, завод «Электросталь» выпускает исследовательскую («И») и пробную («П») стали. Распространёнными марками здесь считаются ЭИ179, ЭИ276, ЭП398. Марки стали от предприятия «Днепроспецсталь» обозначают как ДИ-80 (и другие).

Марка стали 20 – Ст20 с 0,2% углерода в её составе, Ст3 – содержит его всего лишь 0,03%. Характеристика стали 10 сообщает, что содержание углерода в ней остаётся на уровне одного промилле. Марка S2 – сталь с добавлением молибдена и кремния, «отверточный» сплав для насадок и бит под шуруповерты. Р9 – хромсодержащая вольфрамистая сталь. Сталь 08, как и Сталь 3, является низколегированной, содержит 0,08% углерода по массе. Состав Т15К6 не является сталью: 15% составляет карбид титана, 6% – кобальт, а остальное количество – карбид вольфрама. Это твердосплавный композит, который, подобно победиту, создан для чистовой обработки стальных изделий и способен разрезать практически любую стальную деталь.

K110 – стальной сплав, содержащий до 12% хрома, но для нержавеющих сталей количество хрома по массе должно быть порядка 14%. Это высокоуглеродистый сплав, содержащий 1,5% углерода в составе. 5Cr15 (с припиской маркера MoV) – хромистая нержавейка с молибденом и ванадием, аналог X50CrMoV15, используется для выпуска ножей. 35ХМ – среднеуглеродистая сталь с 0,35% углерода, до 1% хрома и до 1% ванадия. Сплав ВК6 – композит с 6% кобальта, остальное – карбид вольфрама, железа этот состав не содержит. Содержание сплава Т5К10 – 5% карбида титана, 10% – кобальт, остальное – карбид вольфрама.

Сталь 20ЮЧ – сплав с редкоземельными элементами, содержит алюминий. ХС90 относится к пружинным высокоуглеродистым сплавам – она содержит 9 промилле углерода по массе. X30CR13 – сплав, граничащий с нержавеющими, используется для производства кухонных ножей, содержит 3 промилле углерода и 13% хрома. Х18Н10Т (или 12Х18Н10Т) – усиленная повышенным содержанием хрома нержавейка: содержит 18% хрома, 10% никеля и до 1% титана. Сталь 6 – 0,6 промилле углерода, относится к обычным сталям. 355, или C-355, служит отсылкой к пределу текучести в 355 Н/мм2. 092ГС (точнее, 09Г2С) – морозостойкий сплав, способный выдержать практически любые морозы в условиях Земли, содержит 0,9 промилле углерода, примерно 2% марганца, до 1% кремния.

Общий принцип, используемый в маркировке сталей и нестальных сплавов, как показала расшифровка перечисленных выше образцов, позволяет сделать следующий вывод. Маркер, начинающийся не на цифру или число, а на «К», относят к вольфрамокарбидным сплавам, в которых железа может не содержаться, вообще. Стали типа С с трёхзначным числом – в основном низкотекучие сплавы, в которых предел текучести повышен, что позволяет им не терять форму при значительном нагреве деталей. Сталь, начинающаяся на «Х» (не путать с латинской буквой «икс»), служит отсылкой к высокохромистым сплавам – главным образом так маркируются нержавейки. Пружинные стали, имеющие латинскую приписку XC, относят к углеродистым сплавам, где «C» обозначает карбон (углерод), а число после этой буквы – сотые доли процента углерода.