Виды и марки стали: классификация, маркировка по ГОСТ и расшифровка

Содержание

• Что такое сталь и чем она отличается от чугуна
• Классификация сталей: какие виды стали есть
• Маркировка сталей по ГОСТ: как читать марку
• Применение: сталь каких марок брать под задачу
• Частые вопросы
• Коротко

По проекту нужна Ст3сп, а в сертификате значится Ст3кп. Отличие всего в двух буквах. Но кипящая сталь хуже переносит мороз и ненадежна в сварных соединениях, поэтому приемка имеет полное право вернуть такую партию.

Ниже разберем, какие бывают виды стали и на чем основана классификация сталей. Покажем, как за минуту расшифровать любую марку по ГОСТ.

Наша продукция

Что такое сталь и чем она отличается от чугуна

Границу между сталью и чугуном определяет содержание углерода. Пока его в железе 2,14 % или меньше, сплав считается сталью. Если превысить эту отметку, получится чугун. Он твердый, но ломкий и плохо поддается сварке.

Свойства сплава во многом зависят от углерода. Чем его больше, тем выше твердость и прочность. При этом пластичность и способность к сварке снижаются.

Прочие примеси бывают полезными и вредными. К полезным относятся марганец и кремний, к вредным — сера и фосфор. Из-за серы металл трескается при горячей обработке, а фосфор делает его хрупким на холоде.

Классификация сталей: какие виды стали есть

Сталь делят по нескольким признакам, которые не зависят друг от друга. Поэтому каждая марка входит сразу в несколько групп. Так, 09Г2С относится к низколегированным, конструкционным и качественным сталям одновременно.

По химическому составу

Для углеродистых сталей решающий параметр — количество углерода. В низкоуглеродистых его не больше 0,25 %. Такой металл хорошо варится и применяется в конструкциях. Из среднеуглеродистых (0,25–0,6 %) изготавливают валы и шестерни. Сплавы, где углерода больше 0,6 %, идут на пружины и инструмент.

Легированные стали группируют по суммарной доле добавок: до 2,5 %, 2,5–10 % и свыше 10 %. Каждый легирующий элемент отвечает за свое свойство: прочность, коррозионную стойкость или жаропрочность.

По качеству

Качество стали зависит от количества серы и фосфора. Выделяют четыре категории: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особовысококачественные. Две последние легко узнать по марке. Буква «А» на конце указывает на высококачественный металл, «-Ш» после дефиса — на особовысококачественный.

По степени раскисления

Раскислением называют выведение кислорода из расплава. Кипящую сталь (кп) раскисляют минимально, отсюда и ее низкая цена. Полуспокойная (пс) занимает промежуточное положение, а наиболее однородной получается спокойная (сп).

Для снабжения правило простое. Если сварной каркас будет эксплуатироваться в мороз, нужна сп. Кп уместна там, где сэкономить важнее, чем получить запас прочности.

По назначению и структуре

Из конструкционных сталей делают строительные конструкции и машиностроительные детали. Инструментальные нужны для резцов, штампов и измерительного инструмента. Специальные стали решают отдельные задачи. К ним причисляют нержавеющие, жаропрочные, износостойкие и электротехнические марки.

По структуре различают перлитные (45, 40Х), мартенситные (20Х13) и аустенитные (12Х18Н10Т) стали. Помимо них существуют ферритный класс (08Х17Т) и карбидный, к которому принадлежит быстрорежущая Р6М5.

Классификация стали по способу производства

Львиную долю стали сегодня выплавляют в кислородных конвертерах и электропечах, а мартены практически ушли в прошлое. Самый чистый металл получают переплавом: электрошлаковым (ЭШП) или вакуумно-дуговым (ВДП). Эти технологии применяют для подшипников и ответственных валов, где любые включения недопустимы.

Маркировка сталей по ГОСТ: как читать марку

Классификация и маркировка сталей неразрывно связаны: в обозначении заложены и химический состав, и группа металла. Российская марка читается слева направо.

• Начальные цифры обозначают углерод: в сотых долях процента для конструкционных сталей и в десятых для инструментальных.

• Буквы указывают на легирующие элементы, а цифра за буквой — на их долю в процентах.

• Буквы на конце сообщают о качестве (А, -Ш) или раскислении (кп, пс, сп).

Если после буквы нет цифры, элемента в стали до 1,5 %.

Буквенные обозначения элементов: Х — хром, Н — никель, Г — марганец, С — кремний, М — молибден, В — вольфрам, Т — титан, Ф — ванадий, Б — ниобий, Д — медь, Ю — алюминий, Р — бор, К — кобальт, А — азот.

Совет эксперта. Значение буквы «А» зависит от ее места в марке. В начале она указывает на автоматную сталь (А12). В середине обозначает азот (16Г2АФ), в конце — высококачественную сталь (30ХГСА). Поэтому 30ХГС и 30ХГСА — не одно и то же. В первой больше серы и фосфора, и по качеству она уступает на ступень.

Марки стали: расшифровка на примерах

• Ст3сп — спокойная углеродистая сталь обыкновенного качества с условным номером 3 по ГОСТ 380. Содержание углерода эта цифра не отражает.

• 45 — качественная конструкционная сталь с 0,45 % углерода.

• 09Г2С — 0,09 % углерода, 1,3–1,7 % марганца, кремний до 1 %.

• 40Х — 0,4 % углерода и 0,8–1,1 % хрома.

• 12Х18Н10Т — до 0,12 % углерода, 18 % хрома и 10 % никеля, легирована титаном.

• С345 — строительный прокат, предел текучести которого составляет 345 Н/мм².

Марки стали ГОСТ: виды ГОСТ сталей и смысл цифр

У многих отечественных марок есть зарубежные соответствия. 12Х18Н10Т близка к AISI 321, 08Х18Н10 — к AISI 304, 40Х — к 41Cr4. Однако допуски и порядок испытаний в иностранных стандартах отличаются, так что замену всегда согласуют с проектировщиком.

Применение: сталь каких марок брать под задачу

Металлоконструкции изготавливают из Ст3сп, С255, С345. Для эксплуатации при температуре до −40 °C выбирают 09Г2С.

Валы, оси и шестерни делают из 45, 40Х, 30ХГСА.

В агрессивных средах, на пищевых и химических предприятиях используют 12Х18Н10Т и 08Х18Н10.

Инструмент выпускают из У8, 9ХС, Р6М5.

09Г2С не теряет ударной вязкости при отрицательных температурах и варится без подогрева. У 40Х прокаливаемость глубже, чем у стали 45, поэтому вал из неё рассчитан на большую нагрузку.

Совет эксперта. При приемке сверяйте сертификат с проектом по каждой позиции: марка, ГОСТ, степень раскисления, категория, химсостав, механические характеристики, номер плавки. Номер плавки в документе должен совпадать с маркировкой на прокате. Если пришла Ст3пс5 вместо Ст3сп5, звоните проектировщику до разгрузки машины.

В ЗСПА поступающий металл сверяют с сертификатами и документацией заказчика. Если нужной марки нет, мы предложим допустимую замену и объясним разницу. Решение остается за вашим проектировщиком, а мы подготовим для него все данные для согласования.

Частые вопросы

Чем Ст3сп отличается от Ст3пс?

Разница в степени раскисления. Спокойная сталь более однородна и надёжнее работает в сварных конструкциях на холоде. Полуспокойная дешевле, её применяют в менее нагруженных узлах.

Что означает цифра в марке?

Это определяется группой стали. В «45» число обозначает углерод в сотых долях процента, в «У8» — в десятых. В «Ст3» это условный номер, в «С345» — предел текучести.

Можно ли заменить одну марку другой?

Можно, если химический состав и механические свойства соответствуют проекту. Каждую замену согласуют с проектировщиком.

Какую сталь считают нержавеющей?

Сталь с содержанием хрома от 10,5–13 %. Наиболее распространены 12Х18Н10Т и 08Х18Н10.

Коротко

Марка стали сама рассказывает о составе и назначении, нужно лишь уметь ее прочитать. Одна неверная буква обходится дороже, чем консультация.

Пришлите спецификацию: мы подберем марку или допустимый аналог и подтвердим поставку сертификатами.