Расшифровка маркировки сталей: легируемые, углеродистые, нержавеющие, конструкционные и инструментальные

Фактическое применение стали в быту, началось задолго до начала ее классификации как таковой. Факты использования различных стальных изделий были найдены более чем 3 000 лет назад. Наверняка тогда этот материал ценился куда выше чем сегодня, да и производство его занимало куда больше времени.

Прошли годы, однако отказаться от стали люди не могут до сих пор. За прошедшие века человечество разработало множество видов и подвидов стальных изделий, каждый из которых выпускается в зависимости от 3х основных факторов: стоимости, применяемости и конструкционных особенностей. Если с первыми двумя вариантами все понятно, то с последним не совсем.

Несмотря на тот факт, что в мире можно встретить огромное число марок стали, обобщить классификацию и привести ее к общему виду для учета по всему миру, так и не удалось. Тема эта очень обширна и может занять ни одну сотню книг. Однако мы постараемся уложиться в рамках данной статьи и рассказать Вам более доступно основные правила и расшифровку маркировки стали, применяемую в России. Дополнительно затронем назначение той или иной марки, а также досконально изучим таблицы буквенных обозначений согласно ГОСТ и справочных сведений.

Виды и характер классификации сталей при маркировке

Согласно официально принятому утверждению, сталью можно называть то изделие, которое состоит как минимум на 45% из железа. Оставшаяся доля приходится на углерод и дополнительные примеси, добавляемые в зависимости от ряда характеристик. При этом углерода должно быть от 0.02% — 2.14%, все что выше, уже считается чугуном.

Важно при этом понимать, что при классификации стального изделия, необходимо руководствоваться следующими принципами, на которых был собран ГОСТ и справочные сведения:

1. Химический состав. Определяется путем выборочного плавочного анализа. Его делают в процессе разливки материала. Если стальное изделие поступает в готовом виде, то берут состав у завода-изготовителя.
2. Механические характеристики. Стальной брусок, установленного ГОСТом размера, испытывают на прочность, ползучесть, а также различные ударные нагрузки.
3. Показатели жаростойкости. Дают понимание того, при каких температурах, можно работать с заготовкой и может ли она выдержать тот режим работы, в котором готовое изделие предполагается использовать.
4. Характеристики коррозионных свойств. Учитываются данные проникновения коррозии и дается оценка уменьшения толщины метала при воздействии тех или иных факторов окружающей среды (мм/год).
5. Возможности и режимы свариваемости. Проводится оценка возможной эксплуатации при сварке стали. Дается заключение на основании, которого делается вывод по 3м составляющим: можно ли варить, нужно ли нагревать дополнительно, какие ограничения.
6. Указание литейных свойств изделия. Для испытания определяют различные показатели описывающие возможные характеристики литья стали: текучесть, трещиноустойчивость, усадке и т.д.
7. Характеристики ковочных свойств. Определяется температура и длительность охлаждения.
8. Возможности обработки. При испытании используются резцы определенного состава из быстрорежущих сталей. Заготовку пытаются разделить в течении 60 минут. В итоге получается 2 параметра — Кv тв.спл и Кv б.ст.
9. Показатели прокаливаемости. Стальная заготовка проверяется в воде и масле. Итогом она относится к 1 из 4 групп: нефлокеночувствительные, малофлокеночувствительные,  флокеночувствительные, повышеннофлокеночувствительные.
10. Показатели хрупкости при отпуске. Выявляется ударная характеристика и хрупкость стали при различных температурных режимах отпуска. В итоге изделие относят к 1 из 3х групп: не склонные к хрупкости, малосклонные, склонные.

Согласно данным моментам классификации, составляется общая картина видового разнообразия тех или иных стальных материалов. Их разнообразие обуславливается прежде всего необходимостью применения для тех или иных условий. Впрочем, об это по порядку.

По каким видам характеризуется сталь

В настоящее время, охарактеризовать виды стали можно по следующим параметрам:

1. Тип.
   1. Углеродистая. Основа состава ее углерод с железом. В зависимости от содержания последнего выделяют 3 степени: мало (меньше 0.25%), средне(0.25%-0.6%) и высокоуглеродистые (больше 0.6%) стали.
   2. Легированная. Отличается наличием в составе дополнительных ингредиентов. Это дает возможность повысить приспосабливаемость материала для требуемых условий: прочности, износостойкости и т.д. Различают: низко (не более 2.5%), средне (2.5% — 10%) и высоколегированные (более 10%).
2. По качественному состоянию.
   1. Без требований. Обычно изготавливаются без строгих требований к производству и отличаются с присутствием различного рода примесных элементов.
   2. Качественные. Имеет в составе строго выверенные конструктивные требования для применения по месту назначения. Обычно не содержит большое количество примесей.
   3. Высококачественные. Выплавляются с учетом определенного состава и ограниченными показателями по наличию примесных включений.
3. По назначению.
   1. Конструкционная. Применяется в основном для изготовления узлов и отдельных деталей в машиностроении. При производстве в не заносятся необходимые эксплуатационные свойства, например устойчивость к износу и т.д.
   2. Инструментальная. Обладает повышенными режущими и эксплуатационными характеристиками. Из такой стали обычно изготавливают инструменты.
   3. Корозионно-стойкие, Жаростойкие, Жаропрочные, Износостойкие. Используются по назначению, где требуется соответствующие условия работы изделия. Например в случае постоянного давления или трения на деталь.
   4. Стали для отливок. Применяются при производстве чугунных изделий.

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:

Цифры сотых долей содержания углерода_Буква обозначающая составляющий материал_Цифры после других букв обозначают аббревиатуру и целочисленное процентное содержание в составе

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%.

Если в аббревиатуре нет упоминания цифры перед буквой, то по умолчанию считается, что материала в составе 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.

Обозначение	Применение	Единица измерения
	Указывается в тех случаях, когда требуется указать предельные значения заготовки при растяжении	МПа
	Когда необходимо показать предельные значения по упругости	МПа
	Тот же параметр, но уже по текучести	МПа
	Указывается относительное удлинение стали после ее разрыва	%
	Показатель сужения	%
KCU и KCV	Ударные показатели вязкости.	Дж/с^2
	Указывается предельное значение текучести при сжатии стали	МПа
	Те же значения при сжатии	МПа
	Показатель осадки до момента появления первых трещин	%
	Предельные величины прочности при кручении	МПа
	Показатели сдвига	%
	Допустимые прочностные пределы при изгибании заготовки	МПа
	Допустимые нагрузки и пределы выносливости при изгибе	МПа
	Тот же показатель, но только для кручения	МПа
n	Циклы нагружения
	Предельный показатель ползучести за отведенное время и при заданном температурном режиме	%
	Показывает насколько длительны прочностные характеристики стали	МПа
HRCэ	Твердость изделия по Роквеллу	Шкала обозначений С
HRB	Твердость по шкале В	В
HB	Твердость по Бринеллю
HV	Твердость по Виккерсу
HSD	Твердость по Шору
	Показатель возможной обработки и дальнейшей резки специальными резцами
E	Модульное значение упругости изделия	ГПа
G	То же самое значение, но для сдвига кручением	ГПа
	Плотность	кг/м^3
	Показатели теплопроводности	Вт/м(градусов цельсия)
	Значения удельного сопротивления материала	Ом*М
С	Удельная теплоемкость	Дж (кг*градусов цельсия)

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 конструкционных сталей

Конструкционные виды сталей, являются одними из наиболее применяемых в современном мире. Благодаря включению или исключению тех или иных примесей, при производстве можно добиться нужных эксплуатационных характеристик материала. Например если планируется использовать деталь в каких-либо узлах с повышенными требованиями по прочности или температурным нагрузкам.

Всего на данный момент можно выделить несколько групп конструкционных видов сталей:

1. Углеродистая общего назначения.
2. Углеродистая качественная.
3. Повышенной обработки.
4. Низколегированная для сварных конструкций.
5. Конструкционная легированная.
6. Теплоустойчивая.
7. Подшипниковая.
8. Рессорно-пружинная.

Каждый из подвидов, отличается прежде всего характером применения, выраженным в составе изделия. Его разделяют по мере доли наличия таких примесей, как фосфор(обозначается P) и сера (обозначается S). Чем выше их присутствие в стали, тем она более хрупкая и ломкая.

В свете этого все конструкционные стали, также разделяют на 4 вида:

1. Обыкновенного использования, без особых требований по нагрузке и эксплуатации. В них P и S может доходить до 0.05%. Маркируется, как «Cт».
2. Более качественная — доля серы и фосфора не превышает 0.035%. При обозначении пишут просто «Сталь».
3. Повышенного качества — до 0.025%. На конце обозначения ставится буква «А».
4. Высококачественная. До 0.015%. На конце пишется «Ш».

Ранее при обозначении в названии марки использовались также буквы: А, Б и В. Наиболее прочными считались А — стали. Чем дальше, тем категория пределов прочности была ниже, чем предыдущая.

При расшифровке используется следующая модель обозначения:

1. Вначале пишется вид
2. Затем ставится цифра в зависимости от категории прочности (от 0 до 6. Чем больше цифра тем больше углерода в составе и выше прочность).
3. После этого указывается степень раскисления:
   1. КП — кипящая. Самая опасная.
   2. ПС — полуспокойная.
   3. СП — спокойная.

Например если взять название — ВСТ3кп2. Это может обозначать, что у Вас низкопрочная обыкновенная инструментальная сталь, с средним содержанием углерода и повышенной степень кипения

Далее мы рассмотрим конкретные примеры по видам.

Сталь углеродистая общего обозначения

Изготавливаются из чугуна и обычно используется в тех местах, где не требуется повышенного температурного режима. Изготовление такой стали занимает куда меньше времени и в целом куда более дешевле. В зависимости от марки, степень содержания кремния в образцах может содержать от 0.23% — 0.49%. На данный момент можно встретить такие марки обычной стали, как:

1. Ст0. Наиболее хрупкая из все представленных видов стали. Из нее обычно делают не требующие высоких степеней эксплуатации задач. Например при изготовлении арматуры или шайб.
2. ВСт2кп. Применяется для изготовления неответственных элементов, которые планируется эксплуатировать под высоким давлением, но невысокими температурами. Имеет кипящую степень раскисления и требует мер защиты при работе.
3. ВСт2пс / ВСт2сп. Имеет те же характеристики, однако меньшу степень раскисления при работе.
4. ВСт3кп/ВСи3пс/ВСи3сп/ВСт3Гпс.  Применение нашла при производстве второстепенных элементов различных конструкций, работающих в температурном режиме от от 10 до 425 градусов. Ее можно встретить например в строительных лесах. В последнем варианте используется также марганец (буква Г).
5. ВСт4кп/ВСт4пс. Используется при производстве неответственных сварных соединений. Имеет более высокую степень прочностной нагрузки.
6. ВСт5пс/ВСт5сп. Повышенная прочность позволяет делать из этой стали болты, элементы соединений, заклепки, гайки, шестерни для некоторых узлом и механизмов.
7. ВСт6пс/ВСт6сп. Применяются для изготовления валов поршней и узлов с повышенными требованиями по прочности и стойкости к нагрузке.

Углеродистая качественная

Изделия из данной марки обычно должны испытывать значительные нагрузки, для которых эксплуатационные характеристики материалов общего назначения уже не пойдут. По хим составу, данная сталь должна иметь не более  0.04%  серы и 0.035% фосфора. На практике такие изделия можно встретить на пример при производстве проволоки или листового проката. На данный момент можно встретить следующие виды:

1. 05кп. Те детали, при изготовлении которых используется холодная штамповка.
2. 08. Используются в тех местах, где требуется высокая пластичность, например для прокладок или труб.
3. 10. Когда требуется высокая пластичность с повышенной категорией температур. Данные стали работают в диапазоне от -40 до 450 градусов.
4. 15. Из нее изготавливаются рычаги и ручки механизмов.
5. 18кп. Из нее производят профиль.
6. 20 (20А, ка и пс). Когда требуется повышенная твердость при средних показателях прочности. Применяется для изготовления кранов.
7. 25. В основном применяется для крепежа и других элементов с повышенной износостойкостью.
8. 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60. По мере увеличения марки, изделия стали должны обладать большей степенью износостойкости и повышенной твердости, при небольших прочностных характеристиках.
9. 08Ю. Из нее изготавливается листовой прокат.
10. 0сВ. При производстве сортового проката.
11. 12К, 15К, 16К, 18К, 20К, 22К. При повышении требований по давлению. Например для получения котлов и емкостей.

Стали повышенной обрабатываемости

К ним обычно относятся изделия, в которых химическое содержание серы и фосфора превышено по сравнению с остальными видами. Обычно их используют при изготовлении сложных деталей, для которых нет жестких требований по прочности, однако имеется рекомендации по шероховатости поверхности. На данный момент можно встретить следующие виды:

1. А12. Изготавливаются шестерни и втулки различных деталей. Буква А при этом обозначает — «автомат», на котором изготавливаются детали.
2. А20, А30, А40Г. Повышение номера обозначает улучшение прочностных моментов. Последний вариант с добавлением марганца.

Для сварных конструкций

Используются в основном для сваривания конструктивных узлов и элементов. В процессе работы данные стали могут использоваться на объектах повышенной прочности, например мостах или соединений переправ. Для их получения использовалось более 400 видов различных стальных соединений. При расшифровке модель выглядит также, как и на других вариантах, сначала идет процентная доля содержания углерода, а затем отмечается буква металла и его доля в составе. На данный момент можно встретить следующие виды:

1. 09Г2 и 14Г2. Используются для больших листовых элементов, работающих при температурах до -70 градусов.
2. 12ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г!С. Применение нашли для производства корпусов и элементов с повышенными нагрузками и давлением.
3. 09Г2С, 10г2С1, 10Г2БД, 15Г2СФД. Используется в условиях дополнительных внешних воздействий, для повышения устойчивости к коррозии.
4. 14Г2АФ, 16Г2АФ, 18Г2АФпс, 14ХГС. Из них делают магистральные трубопровод, а также при требовании повышенной степени стойкости к давлению.
5. 15г2афдпс, 20хГ2ц, 10ХСНД, 10ХНДП, 15ХСНД. Имеют меньшую массу и также обладают стойкостью к коррозии.
6. 35ГС, 25Г2С. При выпуске арматуры с периодическим профилем.

Легированные конструкционные стали

Имеет в своем составе наибольшее число разновидностей и подгрупп. Более подробно можно посмотреть в ГОСТ 4553-71. В основном применяется по назначению. Допустим одна марка для производства подшипников, а другая для шестеренок и валов и т.д.

Далее мы постараемся рассмотреть наиболее применяемые и популярные в использовании:

1. 15х, 20Х, 30Х, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Х. В основном можно увидеть среди тех деталей для которых важны сразу износостойкие и прочностные характеристики. На практике можно встретить в валах и больших ведущих шестернях механизмов.
2. 15Г, 35Г, 20Г, 30Г, 40Г, 45Г, 50Г. В составе имеет также повышенные доли углерода. Используется в тех случаях, когда эксплуатация планируется дополнительно с присутствием большого трения.
3. 10Г2, 35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2. Имеют повышенную стойкость к истиранию. Например в шестеренках или валах.
4. 18ХГТ, 20ХГР, 30ХГТ, 15ХФ, 40ХФА, 33ХС, 25ХГТ, 38ХС, 40ХС. Для производства муфт и деталей с улучшенными характеристиками по упругости и износостойкости.
5. 20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА. Из них делают небольшие прочные детали, при эксплуатации которых могут меняться степени нагрузки, в большую или меньшую сторону. Из марок указанной группы сталей, делают кулачки и небольшие механизмы.
6. 30ХМ, 35ХМ, 38ХМА, 14Х2ГМР. Если при указанных выше характеристиках, планируется использовать деталь при больших нагрузках.

Подшипниковая сталь

Используются для производства колец, прокладок и подшипников. При эксплуатации деталей данных сталей предполагается повышенная степень надежности и прочности. На данный момент одни из популярнейших марок — ШХ15 и ШХ4.

Теплоустойчивая

Используется на местах с повышенной степенью воздействия температур. Всего имеется 2 класса: перлитная и мартенситная сталь. Среди видов можно выделить следующие:

1. 12МХ. Для труб.
2. 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2 М1Ф. Элементов крепежа и мелких деталей.
3. 20Х3МВФ, 15Х5М, 15ХМ. Детали насосов, узлов и агрегатов.

Рессорно пружинная

Должны обладать различными свойствами упругости и износостойкости. В зависимости от марки расшифровываются в зависимости от дальнейшей эксплуатации и внешних воздействий.

В настоящее время имеется следующие виды:

1. 65 — 85.
2. 60Г, 65Г.
3. 55С2, 60С2, 70С3А.
4. 55ХГР, 50ХФА.
5. 60С2Н2А, 60С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА.

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 корозионно-стойких, жаропрочных и износостойких сталей

Используются по назначению и при соответствующих условиях эксплуатации. Дополнительная устойчивость стали к коррозионным воздействиям, появилась благодаря наличию в составе хрома и никеля от 13%. Чем выше этот показатель, тем более агрессивную среду сможет выдержать сталь. На поверхности метала образуется оксидная защитная пленка, которая недает внешне среде, как либо отразится на нем.

Наиболее часто используемыми марками являются:

1. 40Х10С2, 40Х9С2. Используется в тех случаях, когда необходима не только прочность, но и жаростойкость. Данная марка может находится при температурах до 600 градусов. На практике из нее делают клапана автомобиля.
2. 10х14АГ15, 12Х17,08Х13, 12Х13, 20Х13, 30Х13, 40Х13. Может применяться при изготовлении режущего инструмента, в том числе и медицинского назначения.
3. 95Х18, 15Х28, 20х23Н18. Может применяться для условий повышенной температуры до 1700 градусов. поэтому из таких сталей делают детали для печей.
4. 14Х17Н2, 12Х18Н9. Различные детали работающие в агрессивных средах.
5. ХН 35ВТ, ХН70Ю. Детали с повышенной степенью температурной защиты от 1100 — 1700 градусов.

Стали для отливок

Химически такие стали можно охарактеризовать, как железоуглеродистые. «С» в них содержится до 2.14%, что делает их незаменимыми в процессе выплавки тех или иным сталей, ориентированных под конкретные условия работы и эксплуатации. На практике литейные варианты широко используются например в автопромышленности.

При классификации обычно их делят на несколько групп:

1. Способу получения.
2. Химическому составу.
   1. Углеродистые.
   2. Легированные (низко, средне и высоко).
3. Назначению.
   1. Общего применения.
   2. Особого назначения.

Каждая подгруппа имеет свои четкие рекомендации по выплавке.

Среди популярных марок имеются следующие:

1. 15Л-55Л. Из них делаются различные элементы зубчатых передач и механизмов.
2. 20ФЛ, 45ФЛ. Для остальных машиностроительных узлов.
3. 10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ. С повышенной жаропрочностью до 750 градусов.
4. 45ГЛ. Детали с повышенной прочностью.

Таким образом расшифровывается маркировка стальных изделий. В статье мы не смогли охватить сразу все варианты марок, поэтому если Вас потребуется какая-либо отдельная, то напишите нам в комментариях, мы дополним материал. А в остальном советуем уточнять всю информацию в ГОСТах, чтобы быть уверенным в том, что ничего не было изменено.