Что такое сталь? Основные виды стали? Как расшифровать марку стали?

Сталь это сплав железа с углеродом (и другими элементами), в котором содержание углерода находиться в диапазоне от 0,02% и до 2,14%. Все стали делятся на две основные группы. Первая группа – это конструкционные стали. Их применяют для изготовления различных деталей машин. Вторая группа – это инструментальные стали. К ним относятся стали используемые для изготовления режущего, измерительного и штампового инструмента. Рассмотрим каждую группу более подробно.

Конструкционные стали

Содержание углерода в конструкционных сталях, как правило, не более 0,5…0,65%. Маркировка сталей осуществляется в соответствии с их классификацией по качеству. В зависимости от содержания вредных примесей (серы и фосфора) различают стали обыкновенного качества (до 0,06%S и 0,07%P), качественные (до 0,04%S и 0,035%P), высококачественные марки (до 0,025%S и 0,025%P), а также особовысококачественные (до 0,015%S и 0,025%P). Высококачественные стали индексируют буквой А в конце обозначения маркировки, а буквой Ш особовысококачественные , соответственно.

Стали обыкновенного качества обозначают буквами “Ст” и цифрой, указывающий порядковый номер стали. Чем он больше, тем выше содержание углерода и прочность стали (например Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6). Дополнительно в конце марки ставят буквы, означающие сп- спокойная, пс-полуспокойная, кп-кипящая (например Ст3кп, Ст3сп). Спокойная сталь получается введением в сталеплавильный агрегат повышенного количества раскислителей (кремния, алюминия, марганца и т.д), которые уменьшают содержания кислорода. В результате застывания такой расплав спокойно кристаллизуется без кипения и отличается более плотной структурой. В кипящую сталь раскислители вообще не добавляются. Соответственно в полуспокойную сталь они добавляются частично. Стали обыкновенного качества применяют в основном в состоянии поставки для изготовления сварных конструкций и слабонагруженных деталей машин.

Стали конструкционные качественные обозначаются словом “Сталь” и двумя цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, Сталь 45 – это качественная конструкционная сталь с средним содержанием углерода 0,45%.

Легированные конструкционные стали. Для придания сплавам требуемых характеристик в состав конструкционных сталей вносят дополнительные легирующие элементы (химические элементы). Маркировка легированных конструкционных сталей, также начинается со слова “Сталь” и двух цифр, показывающих среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы стоящие после первых двух цифр обозначают легирующие элементы. Легирующие элементы обозначаются следующими буквами: А-азот, Б-ниобий, В-вольфрам, Г-марганец, Д-медь, К-кобальт, М-молибден, Н-никель, Р-бор, С-кремний, Т-титан, Ф-ванадий, Х-хром, Ц-цирконий, Ю-алюминий. Цифра, стоящая за буквой легирующего элемента означает среднее содержание данного элемента в процентах. Если цифра отсутствует, то содержание данного элемента в стали около 1%. Например, Сталь18ХГT- легированная качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,18%, хрома 1%, марганца 1% и титана 1%. Сталь 20Х2Н4А –легированная высококачественная (буква А в конце) конструкционная сталь с содержанием углерода 0,2%, хрома 2% и никеля 4%.

Легированные конструкционные стали специального назначения маркируются отдельно от общепринятой маркировки. К таким сталям относятся автоматные и шарикоподшипниковые стали. Автоматная сталь – это легированная конструкционная сталь разработанная для более эффективного массового производства деталей (в основном метизов). Эти стали обладают наилучшей обрабатываемостью резанием. В автоматные стали добавляют следующие легирующие элементы: сера, фосфор, никель, марганец, свинец и другие. Содержание фосфора и серы в автоматных сталях строго ограничено из-за отрицательных свойств, которые они придают сплаву. Автоматные стали обозначаются буквой “А” последующие цифры в маркировке обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента, далее идёт буквенно-цифровое обозначение легирующих элементов (такое же, как и у легированных сталей). Например, А40Г - cталь автоматная с содержанием углерода 0,4% и 1% марганца. Шарикоподшипниковая сталь это высокоуглеродистая сталь, легированная хромом, кремнием, марганцем, и содержащее минимальное количество примесей. Из неё изготавливают детали подшипников (кольца, ролики, шарики). Маркируются стали буквой “Ш” обозначающей её основное применение. Содержание углерода в стали около 1% (не отображается в маркировке). После буквы Ш ставится буква Х (хром) и цифра показывающая среднее содержание хрома в десятых долях процента. После хрома буквами и цифрами обозначают другие легирующие элементы. Например, шарикоподшипниковая сталь ШХ15Г - содержит углерода около 1%, хрома 1,5% и 1% марганца.