Марки стали — расшифровка, таблицы, маркировка

Виды прокатного профиля

Прокатный профиль из СТ 20 получают одним из двух способов:

1. Горячее деформирование. Данный метод используется только для изделий определенной толщины, который не должен быть выше 4 мм.
2. Холодное деформирование. Для малой толщины изделий. В результате процедуры происходит утолщение сплава.

Этими методами получают следующие виды проката:

• Холоднокатаные трубы из стали, сваренной целиком. Листы подлежат соединению по краям швов, которые выступают по прямой линии. Это делают после предварительной их свертки по радиусу. Получаются цельные изделия с повышенной твердостью.
• Бесшовные трубы. Применяется метод горячего и холодного волочения, что придает изделию максимальную прочность и устанавливает достаточно высокую цену.
• Профиля всех видов: листы, швеллера, проволоки, прутки. Можно изготавливать любые по длине и ширине изделия.

Классификация по способу раскисления

При выплавке стали в ней остается некоторое количество кислорода в составе окислов железа. Для снижения количества кислорода и восстановления железа из окислов применяется реакция раскисления, при которой в расплавленный металл добавляют соединения, более активные по взаимодействию с кислородом, чем железо. Во время реакции высвободившийся кислород также реагирует с углеродом, в результате чего образуется углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков.

В зависимости от количества раскислителей и продолжительности процесса можно выделить три вида итогового сплава:

• Кипящая сталь. В результате минимального использования присадок и времени реакции увеличен выход готовой продукции, которая, при этом отличается низким качеством;
• Спокойная сталь. Металл, в котором полностью прошли процессы раскисления. Отличается высоким качеством, но дорога в производстве в связи с высокой стоимостью реагентов и сниженным выходом продукта;
• Полуспокойная сталь. Промежуточный вариант с оптимальным сочетанием качества и стоимости.

При изготовлении ассортимента марок стали из металла разной степени раскисления применяется специальная маркировка материалов, соответственно символами «сп», «кп» и «пс».

Характеристика

Своё широкое промышленное распространение сталь ШХ15 получала благодаря особым эксплуатационным свойствам, которые являются идеальными для изготовления лезвий и подшипников. Характеристика ШХ15 состоит из следующих параметров:

Высокий показатель твёрдости. Подшипники и лезвия при использовании подвергаются высоким нагрузкам, вследствие чего подвергаются быстрому износу. Чтобы такого не происходило изделие должно обладать дополнительной твёрдостью.

Устойчивость к износу, то есть поверхность из ШХ15 не подвержено стиранию, что позволяет ей долгое время сохранять первоначальные рабочие свойства.

Слабая устойчивость к воздействию коррозии

Из-за небольшого содержания в химическом составе такого важного элемента, как хром, этот сплав ржавеет при воздействии влаги, однако этот процесс происходит не очень быстро благодаря другим легирующим компонентам.

Стойкость к высоким ударным и внешним механическим нагрузкам. На этом металле практически не образуются вмятины от точных воздействий.

Пластичность и вязкость в рассматриваемом сплаве находятся на среднем уровне из-за большой твёрдости.

Структура стали отлично поддаётся термообработке

Закалка и отжиг дают возможность улучшить прочность на молекулярном уровне.

Склонность к отпускной хрупкости, которая означает, что есть небольшая вероятность того, что металл после закалки из-за структурных дефектов может стать более хрупким. Но точное соблюдение всех технологий позволяет этого избежать.

Плохая свариваемость. Высокой твёрдости сплав достигает благодаря большому содержанию углерода, элемента который отрицательно сказывается на свариваемости.

https://youtube.com/watch?v=7JHM5zK3zGs

Плюсы

Детально изучив характеристики марки стали ШХ15, можно подвести промежуточные итоги. Среди достоинств этого сплава однозначно выделяются следующие качества:

• однородность структуры;
• высокая контактная выносливость;
• хорошо поддаётся обработке;
• большая твёрдость;
• отличная износостойкость;
• тонкая кромка при заточке;
• стойкость к смятию;
• пластичность и вязкость.

Минусы

Любая сталь, какая бы хорошая она ни была, имеет недостатки – не удалось ещё получить идеальный во всех понятиях металл. Однако недостатки ШХ15 не многочисленны, среди них можно выделить такие:

• хрупкость выше средней;
• сравнительно низкая стойкость к коррозии;
• трудная заточка режущих инструментов.

Существует множество разных марок стали. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. ШХ 15 в свою очередь представляет из себя весьма универсальную сталь, подходящую чуть ли не для любого типа ножей. На данный момент она является одной из наиболее популярных марок с невысокой стоимостью и используемой, в основном, при частной ковке клинков.

Нож Беркут, сталь ШХ15, покрытие оксидированием. Изделие из такой стали способно дать желаемый результат от работы, значительно сэкономив при этом бюджет, благодаря своей низкой стоимости.

Российские стандарты маркировки

Согласно российским стандартам, на стали обозначается маркировка, в которой указывается металлический состав и принадлежность к виду (частично). Если содержание углерода не превышает один процент, то его наличие в маркировке не участвует. В маркировку входят обозначения добавок, чтобы придать сплаву легирующие свойства. Они обозначаются десятыми и сотыми частями процента. Если какого-либо компонента менее полутора процентов, то его наличие отмечают только буквой.

Но не только химический состав присутствует в маркировке. Здесь есть символы, которые указывают на характеристики стального сплава для применения и уровень качества. Так буква «А» говорит о высоком качестве продукта.

Сталь для качественных ножей

Впервые ШХ15 была создана, как производственная инструментальная сталь, но со временем она обрела большую универсальность и превратилась в один из лучших сплавов для изготовления ножей.

Металл прекрасно поддаётся термообработке, что позволяет активно применять его в производстве режущих инструментов. После термической обработки значительно увеличивается прочность и износостойкость ножей.

Клинки, выполненные из ШХ15, имеют длительный срок службы, так как устойчивость к внешним нагрузкам позволяет им долго удерживать заточку.  Они неплохо противостоят воздействию внешней среды.

Однако этот сплав из-за низкого содержания хрома в некоторой мере подвержен коррозионным процессам.

Клинок из стали ШХ15.

Сталь ШХ15 для ножей используется при производстве тактических, подарочных, охотничьих и кухонных моделей. Такие изделия без особых проблем справляются с разделкой мяса, рубкой костей и веток, резанием толстых верёвок, со всеми бытовыми задачами. Такой нож будет находкой для заядлого повара. А если тщательно следить и ухаживать за своим инструментом, то он прослужит долгое время.

Особенности обработки

Термическая обработка – важный технологический процесс, позволяющий увеличить основные качества металла. Обычно проводят закаливание уже готовых изделий, что позволяет сделать их поверхностный слой более прочным.

Закалка ШХ15 имеет некоторые сложности. Так как в свойства металла изначально заложена большая твёрдость, а после обработки она ещё несколько увеличивается, то заточка режущих инструментов значительно усложняется. Закалённая сталь плохо поддаётся резанию, поэтому детали  прокаливаются только после придания окончательной формы. Термические режимы во многом зависят от температуры критических точек. При этом сплав нельзя охлаждать в воде, так как это приведёт к структурным деформациям.

Отжиг ШХ15 проходит при 800 градусах Цельсия, он позволяет устранить внутренние напряжение, которые являются частыми причинами возникновения сколов и трещин. Охлаждение может проводиться двумя способами: если изделие большое – на воздухе, если маленькое – в яме.

Обозначение марок чугуна

Различные марки чугуна предназначены для использования в различных целях. Основными из них являются следующие:

1. Передельные чугуны. Обозначаются как «П1», «П2» и предназначаются для переплавки при производстве стали; чугун с обозначениями «ПЛ» применяются в литейном производстве для изготовления отливок; передельный с повышенным содержанием фосфора, обозначается буквами «ПФ»; передельный высокого качества обозначается аббревиатурой «ПВК».
2. Чугун, в котором графит находится в пластинчатом виде – «СЧ».
3. Антифрикционные чугуны: серый – «АЧС»; высокой прочности – «АЧВ»; ковкий – «АЧК».
4. Чугун с шаровидным графитом, применяемый в литейном производстве, – «ВЧ».
5. Чугун с легирующими добавками, наделенный специальными свойствами, – «Ч». Легирующие элементы обозначены буквами так же, как для стали. Обозначение буквой «Ш» в конце названия марки чугуна гворит о шарообразном состоянии графита в такой марке.
6. Чугун ковкий – «КЧ».

Расшифровка маркировки сталей для всех видов и марок. Быстро и просто объясняем.

Несмотря на то, что общих правил классификации пока нет, обозначение стальных изделий не претерпело изменений и принцип остался прежним. Маркировка любого типа материала идет последовательно с указание составляющих его элементов и их процентного содержания.

При обозначении, формат расшифровки выглядит следующим образом:

Буквенные обозначения имеют 11 групп, каждая из которых соответствует своему материалу:

• С – кремний.
• Г – марганец.
• Н – никель.
• М – молибден.
• П – фосфор.
• Х – хром.
• К – кобальт.
• Т – титан.
• Ю – алюминий.
• Д – медь.
• В – вольфрам.
• Ф – ванадий.
• Р – бор.
• А – азот.
• Н- ниобий.
• Ц – цирконий.

На примере это выглядит куда проще. Допустим у нас имеется сталь – 12Х18Н10Т. Расшифровка маркировки обозначает то, что:

1. В данном стальном образце 0.12% углерода.
2. При производстве были также использованы:
   1. 18% Хрома.
   2. 10% Ниобия.
   3. Титана использовалось менее 1.5%.

Дополнительные обозначения физических свойств

Помимо указанного ранее порядка расшифровки, существует также дополнительная классификация, обозначающая физические и механические свойства стальных изделий. Их применяют повсеместно, характеризуя те или иные свойства материала, например когда у изделия одной и той же марки, требуется выбрать ту, которая более упругая или может выдержать куда большие нагрузки.

Далее мы познакомимся с конкретными примерами производства и маркировки стали. Для этого отберем наиболее популярные в нашей стране образцы из различных групп материалов и постараемся объяснить их на примерах.

Маркировка и расшифровка инструментальных сталей

Инструментальная сталь является одним из вариантов высокопрочной и твердой стали, которую можно применять для различных инструментов обработки, предназначенных даже для работы с металлами менее твердой группы. В настоящее время все инструментальные стали классифицируют в зависимости от процентной доли содержания в составе серы и фосфора. Чем они выше, тем будущее изделие будет менее прочным и хрупким. Всего имеется 2 категории:

1. Качественная от 0.3% до 0.035% в составе.
2. Высококачественная от 0.02% до 0.03%  фосфора и серы.

При обозначениях используется следующее буквенное обозначение:

• “А” – ставится в самом конце только для высококачественных стальных изделий.
• “У”- обозначает углерод, а цифра показывает его содержание в долях процентов.
• Затем идет заглавная буква примеси, список мы указали ранее и ее количественное содержание в составе.

Всего на данный момент выведено несколько подтипов инструментальных сталей. Про каждый из них мы поговорим кратко:

Сталь инструментальная углеродистая

Имеют в составе от 0.65% до 1.35% углерода. Обладают высокой степенью твердости и надежности. Являются эталонными при производстве инструментов для резки. Виды:

1. У7 и У8. Очень твердая и хорошо поддается шлифовке. Из не изготавливаются инструменты для ударной работы, например зубило.
2. У9, У10 и У 12. Обладают низкой степенью износостойкости и используются при производстве сверл.
3. У13. Самый прочный вариант, используемый для напильников.

Инструментальная легированная

Применяется с использование дополнительных примесей, для придания стали особых характеристик, для работы с определенным инструментом или материалов. Всего известно:

1. 9Х1, ХВГ, а также В1 и ХВ5. Используются в основном для изготовления различных режущих материалов. Имеют высокую прочность и меньшую изнашиваемость.
2.  9ХС. Применяется для производства крупных режущих инструментов.

Штамповая

Получили применение благодаря необходимости внедрения штамповочных операций на металле. Например при автомобилестроении или производства валиков и прокатных станков. Материал имеет степень защиты от температурных воздействий, а также является приспособленным под более тяжелые степени работ.

Наиболее применяемыми на данный момент марками являются: Х12 и 5ХНМ.

Валковая

Применяется в основном на производстве и из нее делают различные узлы и детали прокатных станков. Более подробно про данный тип сталей лучше читать в ГОСТе.

Быстрорежущая

Появление в промышленности быстрорежущих вариантов сталей, позволило в десятки раз ускорить промышленные процессы по производству многих металлических изделий. Рождение так называемых резцов, было бы невозможно без добавления определенных примесных структур, увеличивших не только прочность стали, но и позволившие ей работать в широком диапазоне температур, при этом не разрушаясь.

В настоящее время, из данной разновидности стальных изделий, делают разнообразные инструменты, задачей которых остается обработка и резка тех или иных материалов, например дерева, пластика или все того же металла. Наиболее зарекомендовавшими себя марками можно назвать:

1. Р6М5К5. Из не делаются инструменты, работающие при обработки нержавеющей стали.
2. Р9 и Р9М4К8. Очень прочная и стойкая к нагрузкам сталь, используется при производстве фрез и резцов различного назначения.
3. Р18. Одна из эталонных. Используется при производстве сверл и метчиков.

Расшифровка сталей и чугунов

Для чугунов, называемых серыми, характерной формой графита является пластинчатая. Они маркируются буквами СЧ, цифры после буквенного обозначения говорят о минимальном значении величины предела прочности при растяжении.

Пример 1: ЧС20 – чугун серый, имеет предел прочности при растяжении до 200МПа. Для серых чугунов характерны высокие литейные свойства. Он хорошо подвергается обработке резанием, обладает антифрикционными характеристиками. Изделия из серого чугуна способны хорошо гасить вибрации.

В то же время они недостаточно устойчивы к растягивающим нагрузкам, не имеют ударной стойкости.

Пример 2: ВЧ50 – чугун высокой стойкости с сопротивлением при растяжении до 500МПа. Обладая структурой в виде шаровидного графита, он имеет прочностные характеристики более высокие по сравнению с серыми чугунами. Они обладают некой пластичностью и более высокой ударной вязкостью. Наряду с серыми, высокопрочным чугунам свойственны хорошие литейные характеристики, антифрикционные и демпфирующие свойства.

Эти чугуны применяются при производстве тяжелых деталей, таких как станины прессового оборудования или прокатные валки, коленвалы ДВС и прочее.

Пример 3: КЧ35-10 – чугун ковкий, обладающий пределом прочности до 350 МПа и допускающий относительное удлинение до 10%.

Чугуны ковкие, в сравнении с серыми, обладают большей прочностью и пластичностью. Их применяют для производства тонкостенных деталей, испытывающих ударные и вибрационные нагрузки: ступицы, фланцы, картеры двигателей и станков, вилки карданных валов и так далее.

Химический состав

Сталь ШХ15 имеет необычный химический состав, который определяет её рабочие свойства. Данная марка относится к низколегированным хромистым сплавам, что обусловлено большим количеством базовых добавок, которые и придают те самые прочность и износостойкость. В состав включены такие элементы:

1. Углерод (0,95-1%) – довольно высокая его концентрация позволяет добиться повышенной твёрдости структуры.
2. Марганец (0,2-0,4%) – имеется в составе практически всех сталей. Его применяют для удаления из стали кислорода и серы. Также он благоприятно влияет на ковкость и свариваемость сталей.
3. Кремний (0,17-0,37%) – применяют при выплавке сталей, положительно сказывается на прочности и улучшает эффект других компонентов. В комбинации с марганцем или молибденом кремний обеспечивает более высокую закаливаемость стали.
4. Хром (1,35-1,65%) – хром обеспечивает устойчивость сплава к ржавлению, но только в том случае, если его содержание в нём превышает 13%. Поэтому ШХ15 характеризуется низкой стойкостью к коррозиям. Небольшое количество хрома определяет то, что он не образует собственные карбиды, остаётся в твёрдом растворе и может входить в состав цементита. Структура характеризуется однородностью при небольших карбидах. Именно это свойство приводит к повышению износостойкости.

Расшифровка

На первый взгляд может показаться, что название сплава «ШХ15» – это простой набор бук. Однако это совсем не так, эти буквы являются символами аббревиатуры и несут смысловую нагрузку. Человек, который хоть немного разбирается в маркировках металлов, может из этого названия извлечь некоторые полезные сведения:

• Ш – этой буквой согласно ГОСТу маркируются все подшипниковые стали;
• Х – означает наличие в химическом составе стали хрома;
• 15 – это процентное содержание того самого хрома (1,5%).

ГОСТ

Государственные стандарты регулируют производственные этапы, характеристики, свойства всех сталей, исключением не является и ШХ15. Вся подробная информация о подшипниковых сталях содержится в ГОСТе 801-78. Тут указан и допустимый предел элементов в химическом составе, и правильность закалки, и правильная маркировка, и применение, и т.д. Также для каждого отдельного изделия, для производства которых применяется ШХ15, имеет свой ГОСТ. Виды поставки материала:

Легирование – механизм воздействия легирующих элементов

Сложна расшифровка сталей. Материаловедение комплексно изучает этот предмет.

Содержание легирующих добавок в стали может меняться в широких пределах, в зависимости от того, какие свойства нужно придать металлу. Так, никель и хром могут присутствовать в стали в количестве до 1%, в некоторых случаях и более. Молибден, ванадий, титан и ниобий – 0,1-0,5%, марганец и кремний – от 1% и более.

Воздействие легирующих добавок в любом случае связано с искажением кристаллической решетки железа, внедрением в нее чужеродных атомов другого размера.

Как облегчается расшифровка сталей (материаловедение)? Таблица дает полезную информацию.

Характеристики

Характеристика стали 5Cr13mov, как и любой другой стали, в первую очередь обусловлена химическим составом и используемыми режимами термической обработки. По двум этим показателям знающий человек запросто сможет назвать плюсы и минусы конкретной марки.

Легирующие элементы, входящие в общий состав сплава, обеспечивают его дополнительные полезные свойства: пластичность, износостойкость, устойчивость к процессам коррозии, прочность и т. д. Правильная термическая обработка по всем стандартам позволяет 5Cr13mov иметь плотную и однородную структуру, что положительно сказывается и на сроке службы, и на обрабатываемости.

Клинок ножа из 5Cr13mov.

Если рассматривать ножи из этой стали, то прежде всего необходимо определить, для каких целей необходим клинок, и сравнить это с возможностями марки. Характеристика 5Cr13mov делает её пригодной для изготовления охотничьих, кухонных и рыбацких ножей. Такие модели будут иметь достаточную прочность, простую заточку в походных условиях и неприхотливость в уходе. Однако, ввиду сравнительной мягкости металла, они будут требовать постоянного затачивания. Структура сплава не имеет особых ограничений в создании интересных форм и дизайна.

5Cr13mov можно отнести к хромистым сталям. Это несравненно является ещё одним его достоинством и означает, что изделия из него не так сильно подвержены ржавлению. В числе других плюсов также можно отметить:

• хороший показатель жаропрочности, то есть устойчивости к экстремальным температурам;
• довольно высокая прочность на изгиб;
• пластичность;
• однородность структуры;
• стойкость режущей кромки – значение твёрдости 57 HRC.

К главным недостаткам 5Cr13mov относят средний показатель износостойкости и непродолжительное удержание заточки. Хоть эту сталь и считают нержавеющей, в некоторой степени она всё-таки подвержена коррозии, особенно при длительном контакте с влажной средой.