Освоение принципов маркировки сталей и сплавов

Освоение принципов маркировки сталей и сплавов

В России и по Европейским нормам

Методическое пособие к практическим занятиям

по дисциплине «Материаловедение»

 

 

Пермь 2015

Составители: Силина О.В., Каменских А.П.

 

Рецензент: к.т.н., доцент Некрасова Т.В.

 

Учебно-методическое пособие предназначено для выполнения практических занятий по дисциплине «Материаловедение».

 

 

Методическое пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов»
«22» октября 2014 года протокол № 7.

Методическое пособие согласовано с методической комиссией механико-технологического факультета «27» октября 2014 года протокол № 2.

 

 

Пермский национальный исследовательский

политехнический университет, 2015

 

Цели работы:

- ознакомиться с принципами маркировки сталей в  России и сталей по евростандарту (EN 10027);

- научиться определять металлургическое качество, назначение, среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях по Российским нормам;

- научиться определять среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали по Евронормам.

 

 

Краткие теоретические сведения.

Получаемые тем или иным способом стали чрезвычайно разнообразны по химическому составу и свойствам. В настоящее время насчитывается до 10 тысяч марок выплавляемых в мире сталей.

Набором марок сталей в стандартах весь используемый диапазон свойств перекрыт многократно, и поэтому в настоящее время общая тенденция заключается в сокращении числа марок используемых сталей. Если в ГОСТ 4543 представлены 85 марок сталей, то в аналогичном японском стандарте - 40 марок; в США за последние годы из стандарта изъято 92 марки. Вводить новые марки имеет смысл только при появлении сталей с новым принципом упрочнения, обеспечивающим высокую технологичность изготовления заготовок и деталей, а также высокую надежность получения заданного уровня характеристик механических и физико-химических свойств.

Для того чтобы ориентироваться в этом множестве сталей, необходимо как минимум уметь классифицировать используемые стали и знать их маркировку. При этом следует отметить, что единой мировой системы классификации и маркировки сталей в настоящее время нет.

Маркировка сталей в России.

                                    Классификация сталей.

В России приняты следующие основные виды классификации сталей: по способу выплавки, по металлургическому качеству, по химическому составу, по назначению.

1. По способу выплавки (способу производства). По способу производства различают следующие стали: бессемеровскую, томасовскую, кислородно-конвертерную, электросталь.

2. По металлургическому качеству. Классификационным признаком является суммарное содержание основных вредных примесей - серы и фосфора. В соответствии с данной классификацией все стали делят на четыре класса (табл. 1).

 

 

Таблица 1

Содержание фосфора и серы в сталях

различного металлургического качества

Класс стали	Фосфор, мас. %	Сера, мас. %	Фосфор +сера, мас. %
	не более
Сталь обыкновенного качества	0,040	0,050	0,090
Качественная сталь	0,035	0,035	0,070
Высококачественная сталь	0,025	0,025	0,050
Особовысококачественная сталь	0,025	0,015	0,040

 

 

Стали обыкновенного качества могут быть только углеродистыми (нелегированными). Стали других классов могут относиться к любым группам по степени легированности.

3. По химическому составу. По химическому составу все стали принято делить на 2 класса: стали, не содержащие в своем составе легирующих элементов, - углеродистые (нелегированные), и стали, в составе которых есть легирующие элементы. Такие стали называют легированными.

В свою очередь углеродистые стали делят на 3 группы по содержанию углерода:                                                                                                                              низкоуглеродистые (содержание углерода менее 0,30 %),                                       среднеуглеродистые (содержание углерода от 0,30 до 0,65 %),                                        высокоуглеродистые (содержание углерода более 0,65 %).

Легированные стали разделяют на 3 группы по суммарному содержанию легирующих элементов:                                                                                                 низколегированные (суммарное содержание легирующих не более 2,5 %),              легированные или среднелегированные (суммарное содержание легирующих от 2,5 до 10 %),                                                                                                                     высоколегированные (содержание легирующих добавок более 10 %, при содержании в них железа не менее 45 %).                                                                     Кроме того, все легированные стали, так же как и нелегированные, делят на 3 группы по содержанию углерода. В соответствии с такой классификацией низколегированная сталь может быть низко-, средне- и высокоуглеродистой.

4. По назначению. В самом простом случае все стали по назначению можно разделить на 2 класса: конструкционные и инструментальные.

                             Маркировка углеродистых сталей. 

 

В России принята буквенно-цифровая маркировка углеродистых (нелегированных) сталей в зависимости от их металлургического качества и назначения. Принцип маркировки сталей разных групп можно проиллюстрировать следующей схемой:

 

 

Углеродистые стали обыкновенного качества содержат повышенное количество вредных примесей (S < 0,06 %; P < 0,07 %). Эти стали маркируют буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры показывают номер марки стали (ГОСТ 380-94). Чем больше порядковый номер, тем больше содержание углерода и выше прочностные свойства стали. Дополнительные индексы в маркировке указывают степень раскисления стали: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная. Повышенное содержание марганца указывается буквой Г.

Примеры. Ст3сп – углеродистая сталь обыкновенного качества, спокойная.

Ст5Гпс – углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, полуспокойная.

 

Углеродистые конструкционные качественные стали (ГОСТ 1050-88) содержат S < 0.035 %, Р < 0.035 % и маркируют с помощью слова «Сталь» и двузначного числа, которое показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. Дополнительные индексы у малоуглеродистых качественных сталей показывают степень раскисления. Спокойные стали маркируют без индекса, полуспокойные и кипящие с индексами соответственно пс и кп. Для высококачественных сталей с ограниченным содержанием серы и фосфора (S < 0,025 %; P < 0,025 %) в конце марки ставят букву А. Автоматные стали обозначают буквой А в начале марки (ГОСТ 1414-75). Буквой Л в конце марки обозначают литейные стали (ГОСТ 977-88). Котельные стали (ГОСТ 5520-79) для изготовления сосудов и котлов высокого давления маркируют буквой К в конце маркировки

 

Примеры. Сталь 20 – углеродистая качественная конструкционная сталь со средним содержанием углерода 0.2 %.

Сталь 20А – то же, высококачественная.

Сталь А20 – углеродистая конструкционная автоматная сталь с улучшенной обрабатываемостью резанием за счет добавления серы, со средним содержанием углерода 0.20 %.

Сталь 18К – углеродистая конструкционная котельная сталь со средним содержанием углерода 0.18 %.

 

Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435-99) обозначают буквой У в начале марки и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в десятых долях процента. У высококачественных сталей добавляется буква А в конце марки. Повышенное содержание марганца указывается буквой Г.

Примеры. У7 – углеродистая качественная инструментальная сталь со средним содержанием углерода 0.7 %.

У12А – углеродистая высококачественная инструментальная сталь со средним содержанием углерода 1.2 %.

У8ГА – углеродистая высококачественная инструментальная сталь с повышенным содержанием марганца.

 

Маркировка по Евронормам.

 

Европейская система маркировки сталей подробно приведена в стандарте EN 10027, который состоит из двух частей: часть 1 определяет порядок присвоения сталям буквенно-цифровых обозначений - наименований (марок); часть 2 – порядок присвоения сталям только цифровых обозначений (порядковых номеров).

Согласно EN 10027 (часть 1) стали по порядку присвоения им наименований делятся на две группы. В первую группу включены стали, наименование которых определяется их назначением и механическими или физическими свойствами. Во вторую группу входят стали, наименование которых определяется их химическим составом.

 

Маркировка по назначению и механическим

или физическим свойствам.

Марка или наименование стали состоит из одной или более букв, связанных с назначением стали, за которыми следуют цифры, определяющие ее свойства. За цифрами могут следовать дополнительные символы, указывающие на состояние поставки стали и ее конкретное назначение (в стандарте предусмотрены две группы дополнительных символов по степени их значимости или обязательности указания). В табл. 5 приведены буквы и цифры, используемые для наименования сталей по назначению и свойствам согласно EN 10027.

 

Таблица 5

Список используемой литературы.

 

1. ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.

2. ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия.

3. ГОСТ 1414-75 Прокат из конструкционной стали высокой обрабатываемости резаньем. Технические условия.

4. ГОСТ 5520-79 Сталь листовая углеродистая, низколегированная и легированная для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия.

5. ГОСТ 1435-99 Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия.

6. ГОСТ 4543-74 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.

7. ГОСТ 5632-78 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.

8. ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия.

9. ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия.

10. ГОСТ 801-78 Сталь подшипниковая. Технические условия.

11. ГОСТ 5950-2000 Прутки, полосы, мотки из инструментальной легированной стали. Общие технические условия.

12. ГОСТ 19265-75 Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия.

13. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд. доп. и испр./ А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Камирский и др. Под общей ред. А.С. Зубченко – М.: Машиностроение, 2003. 784с.

14. Европейский стандарт EN 10027.

15. Стали и сплавы. Марочник: справ. изд./ В.Г. Сорокин и др. Научн. Ред. В.Г. Сорокин, М.А. Гервасьев. М.: Интермет Инжиниринг, 2001.608с.

Освоение принципов маркировки сталей и сплавов

12345Следующая ⇒

Поделиться: