Марка стали черного проката
К коррозионностойким (нержавеющим) относят стали, обладающие стойкостью против химической и электрохимической коррозии в различных активных средах, межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением. В зависимости от структуры коррозионностойкие стали подразделяют на следующие классы:
| № пп | Наименование класса | Характеристика структуры |
|---|---|---|
| 1 | мартенситный | мартенсит |
| 2 | мартенсито-ферритный | мартенсит и не менее 10 % феррита |
| 3 | ферритный | феррит (без α-γ превращений) |
| 4 | аустенито-мартенситный | аустенит и мартенсит в разных соотношениях |
| 5 | аустенито-ферритный | аустенит и не менее 10 % феррита |
| 6 | аустенитный | устойчивый аустенит |
В таблице представлен перечень наиболее распространенных марок коррозионностойких сталей и их назначение согласно ГОСТ 5632-2014, а также ГОСТ 5949-75. Требования к различным видам металлопродукции из коррозинностойкой стали описаны в ГОСТ 5949-75 (сталь сортовая и калиброванная), ГОСТ 7350-77 (сталь толстолистовая), ГОСТ 5582-75 (сталь тонколистовая)), а также в технических условиях на конкретные марки стали.
Металлопрокат из инструментальных, нержавеющих, жаропрочных, конструкционных, прецизионных, быстрорежущих и других сталей и сплавов
2. МАРКИ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
2.1. Марки и химический состав сталей и сплавов должны соответствовать указанным в табл.1. Состав сталей и сплавов при применении специальных методов выплавки и переплава должен соответствовать нормам табл.1, если иная массовая доля элементов не оговорена в стандартах или технических условиях на металлопродукцию. Наименования специальных методов выплавки и переплава приведены в примечании 7 табл.1.
Черная сталь - классификации, характеристика, применение
В машиностроении применяют черную сталь. Это железоуглеродистый сплав обыкновенного качества. Материал отвечает всем техническим требованиям действующего ГОСТ 380-94 (здесь же указаны марки). Это важнейший конструкционный материал, применяемый в технике и промышленном производстве. Сплав обладает высокими эксплуатационными характеристиками. Благодаря легкой добыче и относительно несложной выплавке черной стали получают недорогой материал, широко применяемый в промышленности и машиностроении.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяют на группы:
I - коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
II - жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
III - жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной стойкостью.
1.2. В зависимости от структуры стали подразделяют на классы:
мартенситный - стали с основной структурой мартенсита;
мартенситно-ферритный - стали, содержащие в структуре, кроме мартенсита, не менее 10% феррита;
ферритный - стали, имеющие структуру феррита (без превращений);
аустенито-мартенситный - стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах;
аустенито-ферритный - стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррит более 10%);
аустенитный - стали, имеющие структуру аустенита.
Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева. Поэтому структурные отклонения причиной забракования стали служить не могут.
1.3. В зависимости от химического состава сплавы подразделяют на классы по основному составляющему элементу:
сплавы на железоникелевой основе;
сплавы на никелевой основе.
Основные характеристики и свойства черной стали
Основную долю черной металлургии занимает углеродистая сталь. С увеличением содержания углерода повышаются и механические свойства - возрастает твердость и прочность сплава. Материал данного вида обладает нормированной ударной вязкостью, гарантированной прокаливаемостью, удельной электропроводностью (более 9 См*м/мм2). Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру плавления, а также твердость (меняется в соответствии с содержанием углерода) и легкость в обработке, кроме трудносвариваемой стали, для которой требуется разогрев исходника до 200-300 градусов.
Сталь с содержанием углерода от 0,1-0,25% или низкоуглеродистые сплавы имеют низкую пластичность, но при этом достаточно прочная и твердая, но способна подвергаться к разрыву. Прочность поверхности повышают путем цементации. При низком легировании получают высокую вязкость и пластичность.
Черная сталь с содержанием углерода до 0,25% обладает свойством легкой свариваемости. Для повышения коррозионной и атмосферной стойкости обязательно подвергают сталь высокому легированию. Данная категория - быстрорежущие стали и их сплавы.
Среднеуглеродистые стали содержат 0,30-0,55 % углерода и 0,60-1,65 % марганца. Это спокойные сплавы, которые могут подвергаться обработке, часто - ковке. Группа этих сталей подходит для получения изделия путем холодной деформации. Для получения требуемых эксплуатационных показателей проводят ряд операций: отжиг, нормализацию, закалку с отпуском.
Высокоуглеродистые стали, содержащие 0,55-1,0% углерода. Это дорогостоящий материал, который обладает малой пластичной и плохой свариваемостью, сложно подвергаются термической обработке. Его отличает высокая износоустойчивость, прочность. Не обладают свойством диффузии.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 103-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент
ГОСТ 1051-73 Прокат калиброванный. Общие технические условия
ГОСТ 1133-71 Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент
ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1763-68 (ИСО 3897-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент
ГОСТ 2591-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 2879-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент
ГОСТ 4405-75 Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент
ГОСТ 5157-83 Профили стальные горячекатаные разных назначений. Сортамент
ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна
ГОСТ 5657-69 Сталь. Метод испытания на прокаливаемость
ГОСТ 7417-75 Сталь калиброванная круглая. Сортамент
ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 7566-94 Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 8559-75 Сталь калиброванная квадратная. Сортамент
ГОСТ 8560-78 Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент
ГОСТ 8817-82 Металлы. Метод испытания на осадку
ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9013-59 Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытаний на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 10243-75 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры
ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама
ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена
ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота
ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия
ГОСТ 14955-77 Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия
ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов
ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа
ГОСТ 21014-88 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности
ГОСТ 21120-75 Прутки и заготовки круглого и прямоугольного сечения. Методы ультразвуковой дефектоскопии
ГОСТ 21650-76 Средства скрепления тарно-штучных грузов в транспортных пакетах. Общие требования
ГОСТ 22235-2010 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ
ГОСТ 22536.0-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы
ГОСТ 22536.3-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора
ГОСТ 22536.4-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния
ГОСТ 22536.5-87 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.6-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка
ГОСТ 22536.7-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома
ГОСТ 22536.9-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля
ГОСТ 22536.10-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения алюминия
ГОСТ 22536.11-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титана
ГОСТ 22536.12-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения ванадия
Маркировка сталей, (чёрный металл)
Углеродистые стали
а> Стали углеродистые обыкновенного качества (ГОСТ 380-88)
Дополнительными индексами указываются степень раскисления и характер затвердевания стали (например, СтЗкп, Ст5пс, Ст6сп). В группе А при отсутствии обозначений сп, пс, кп подразумевается сталь спокойная.
С целью гармонизации принятого отечественного обозначения марок с международным в ГОСТ 380—94 приведено их сопоставление (табл. 1).
Таблица 1 Сопоставление марок стали типа Cm и Fе по международным стандартам ИСО 630-80 и ИСО 1052-82
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества предназначены для изготовления:
горячекатаного проката;
холоднокатаного тонколистового проката;
слитков, блюмов, слябов;
труб;
поковок и штамповок;
метизов и др.
Прокатное производство — получение из металлов и сплавов путем прокатки различных изделий и полуфабрикатов, а также их дополнительная обработка с целью повышения качества. В промышленных странах прокатке подвергается более 80° о выплавляемой стали.
Основные виды изделий прокатного производства: сортовой и листовой прокат, металлический профиль и жесть.
Прокат — продукция металлургического производства. Сортовой прокат используется для производства простых и фасонных профилей и катанки (заготовки для получения проволоки). Из листового проката производят листы, полосы, ленты, жесть, в том числе биметаллические и с покрытиями).
Металлический профиль — изделие, полученное прокаткой, прессованием, формовкой (гибкой) между валками. Различают профили с постоянным по длине поперечным сечением, так называемые переменные профили (в том числе периодические) и специальные (бандажи, колеса, шестерни, шары и др.). Некоторые металлические профили—квадратный, круглый, полосовой, угловой, двутавровый, швеллерный рельс, тавровый, шпунтовой профили.
Трубное производство — получение полых изделий из металлов преимущественно кольцевого сечения и относительно большой длины. Трубы со швом изготовляют, главным образом, сваркой, бесшовные — прокаткой (реже прессованием, волочением, литьем).
Трубное производство осуществляется также для керамики, асбоцемента, кирпича, железобетона, дерева, стекла, каучука, пластмасс и других материалов.
Метизное производство — получение стандартизированных металлических изделий (метизов). Различают промышленные метизы (стальная проволока, канаты, гвозди, болты, железнодорожные костыли и т.п.) и метизы широкого назначения (ножи, пилы и т. д.).
Изделия из углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества широко применяются в строительстве для сварных, клепанных и болтовых конструкций, а также для выполнения кровельных работ. Среднеуглеродистые стали (Ст5, Ст5Г), обладающие большей прочностью, чем низкоуглеродистые, предназначены для рельсов, железнодорожных колес, а также валов, шкивов, шестерен и других деталей грузоподъемных машин.
Механические свойства углеродистой конструкционной стали обыкновенного качества могут быть значительно повышены, а порог хладноломкости понижен закалкой в воде после прокатного нагрева.
б) качественные углеродистые стали
Инструментальные углеродистые стали
Стали У7 (доэвтектоидная ферритно-перлитная) и У8, У8А (эвтектоидные) наиболее пластичные из углеродистых инструментальных сталей. Они идут на производство молотков, стамесок, долот, зубил.
Из сталей У 10, У11, У11А изготавливают резцы, сверла, метчики, фрезы, плитки и прочий мерительный и режущий инструмент для резания мягких материалов. Стали У12, У13, У13А используются для изготовления инструмента, работающего без ударных нагрузок (напильники, рашпили, бритвы).
Легированные стали
При маркировке легированной стали используют буквенные обозначения легирующих элементов (табл.2). Эти буквы в сочетании с цифрами образуют марку стали.
Таблица 2. Условные обозначения легирующих элементов в металлах и сплавах
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Марка стали черного проката
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ
СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ГОРЯЧЕКАТАНАЯ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА
Классификация и общие технические условия
Дата введения 1950-10-01
ВНЕСЕН Министерством металлургической промышленности
УТВЕРЖДЕН Всесоюзным Комитетом Стандартов 17/V 1950 г.
Срок введения 1/X 1950 г.
ВНЕСЕНА опечатка, опубликованная в сб.стандартов "Сталь углеродистая обыкновенного качества (сортовой и фасонный прокат)", (М.: Стандартгиз, 1952 год)
Опечатка внесена изготовителем базы данных
Настоящий стандарт является общим для всех видов углеродистой горячекатаной стали обыкновенного качества. Отдельные виды этой стали поставляются по специальным стандартам, устанавливаемым на основе настоящего стандарта.
Марка стали черного проката
СТАЛИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ И СПЛАВЫ
КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ
High-allоу steels аnd соrrosion-рrооf, heat-resisting
and hеаt trеаtеd аllоуs. Grades
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 5632-2014 с ГОСТ 5632-72 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 1975-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
И.Н.Голиков, д-р техн. наук (директор института), А.П.Гуляев, д-р техн. наук (руководитель работы), А.С.Каплан, канд. техн. наук (руководитель работы), О.И.Путимцева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.12.72 N 2340
3. СТАНДАРТ РАЗРАБОТАН с учетом требований международных стандартов ИСО 683-13-85, ИСО 683-15-76, ИСО 683-16-76, ИСО 4955-83
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
6. ИЗДАНИЕ (ноябрь 1990 года) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5, утвержденными в августе 1975 года, августе 1979 года, июне 1981 года, октябре 1986 года, июне 1989 года (ИУС 9-75, 10-79, 9-81, 12-86, 10-89), Поправками (ИУС 5-92, 7-93, 11-2001)
ВНЕСЕНЫ поправки, опубликованные в ИУС N 3, 2007 год, ИУС N 1, 2009 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
Настоящий стандарт распространяется на деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах.
К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, массовая доля железа в которых более 45%, а суммарная массовая доля легирующих элементов не менее 10%, считая по верхнему пределу, при массовой доле одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу.
К сплавам на железоникелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе (сумма никеля и железа более 65% при приблизительном отношении никеля к железу 1:1,5).
К сплавам на никелевой основе отнесены сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе (содержания никеля не менее 50%).
Стандарт разработан с учетом требований международных стандартов ИСО 683-13, ИСО 683-15, ИСО 683-16, ИСО 4955.
I. Классификация
1. В зависимости от гарантируемых характеристик качества металла при поставке, углеродистая горячекатаная сталь обыкновенного качества разделяется на две группы:
группа А - сталь, поставляемая по механическим свойствам;
2. Сталь группы А подразделяется на следующие марки: Ст.0, Ст.1, Ст.2, Ст.3, Ст.4, Ст.5, Ст.6 и Ст.7.
Сталь группы Б подразделяется на следующие марки:
МСт.0, МСт.1, МСт.2, МСт.3, МСт.4, МСт.5, МСт.6 и МСт.7;
БСт.0, БСт.3, БСт.4, БСт.5 и БСт.6.
Марка стали черного проката
МЕТАЛЛОПРОДУКЦИЯ ИЗ НЕЛЕГИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ КАЧЕСТВЕННЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ
Общие технические условия
Metal products from nonalloyed structural quality and special steels. General specification
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 1050-2013 с ГОСТ 1050-88 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 2015-01-01
Классификации и основная сфера применения
Различают два основных вида черной стали по способу получения проката (при этом регламентируемые характеристики разделяются на 6 основных категорий, обозначаются цифровой комбинацией):
Горячекатаная. В эту группу входят:
- сортовая,
- фасонная,
- толстолистовая,
- тонколистовая,
- широкополосная сталь (часто называют универсальной)
Холоднокатаная. В этой группу входит:
- тонколистовая сталь.
Сортовой металлопрокат - это изделия специального назначения. Получают из низкоуглеродистой стали (содержание углерода не более 0,25%). Среди многообразия в черной металлургии различают следующие изделия: арматуру, рельсы, балки, катанки, круг, полосу, пруток и прочие. Наибольшим спросом данные изделия пользуются в монолитно-каркасном строительстве. Например, балки применяются при обустройстве перекрытий зданий. По форме данные изделия представляют собой двутавр.
Катанка - это металлический прокат из стали обычного качества. Получают из низкоуглеродистой стали, в которую вводят от 0,25-1,5% марганца и алюминия. Это необходимо для получения свойств вязкости. Получают проволоку разного диаметра в бухтах свободной мотки. Исходники могут подвергаться реке, штамповке, ковке. Особым спросом пользуется гладкая или периодического профиля арматура в производстве железобетонных изделий.
Фасонный прокат - уголки, швеллера, двутавры и другие. Эти элементы применяют в основном в строительной сфере, например, в строительстве быстровозводимых домов. Швеллер - стержневое приспособление, используемое при строительстве несущих конструкций в зданиях различного назначения.
Листовой прокат - холоднокатаные, оцинкованные, стальные, горячекатаные листы. Получают из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода до 0,1%. Это позволяет обеспечить свойства повышения способности к горячему деформированию или холодному волочению. Наибольшее применение данные изделия черной металлургии применяют в машиностроении (например, корпусы автомобилей) и строительстве. Полоса часто применяется для изготовления металлоконструкций и режущих инструментов.
Холоднокатаный прокат различают по способности к вытяжке: может быть глубоким или нормальным. Классифицируют прокат на два вида: с термической обработкой или дрессированный. По исходным условиям технического проекта может быть изготовлен недрессированный прокат холодной деформации.
Готовый продукт может иметь следующие формы:
- Листы. Изготавливают с обрабатываемой кромкой - обрезка;
- Рулоны с последовательно намотанными слоями. Кромка может быть обрезана по требованиям технического проекта или выпускается необрезной.
Прокат классифицируется по группам прочности. Всего 10 видов. Укажем их: К260В, К270В, ОКЗООВ, К310В, КЗЗОВ, К350В, ОК360В, ОК390В, ОК400В, К490В, где буквенно-цифровая комбинация расшифровывается как:
- ОК - обыкновенного качества;
- К - качественный;
- Цифровое значение - группа прочности записывается 3-мя цифрами (входят в основное обозначение). Обозначают нижний предел временного сопротивления.
ООО Промэкс оказывает полный комплекс услуг по металлообработке. Черная сталь применяется на различных участках производства:
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им.И.П.Бардина")
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом МТК 120 "Чугун, сталь, прокат"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 3 декабря 2013 г. N 62-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 октября 2014 г. N 1451-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 1050-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 1050-88 и ГОСТ 4543-71 в части стали марок 15Г, 20Г, 25Г, 30Г, 35Г, 40Г, 45Г, 50Г, 10Г2, 30Г2, 35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2018 год; поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2021 год
Поправки внесены изготовителем базы данных
Виды сталей
Классификация стали производится по следующим критериям: назначение, структурный состав, химический состав, качество и степени раскисления. Требуемое количество углерода задается при плавке. Для получения специальных свойств в состав сырья вводятся необходимые массовые доли различных легирующих элементов. По мере увеличения количества углерода возрастает твердость и прочной, а пластичность убывает. Содержание углеводов свыше 0,3% делает возможным закалку. Это процесс термической обработки, который заключается в нагреве и резком охлаждении в режиме, подходящем для конкретной марки. После закалки твердость и прочной материала увеличиваются.
По сфере применения выделяют конструкционные, инструментальные и специального назначения. Первые используются для изготовления различных деталей, механизмов, конструкций в строительстве и машиностроении. Инструментальные служат для изготовления инструмента и отличаются высокой прочностью. Специального назначения отличаются специфическими отклонениями состава, например, автоматные стали с повышенным содержанием фосфора и серы, предназначенные для неответственных деталей, обрабатываемых на станках автоматах. Во всех других видах примеси фосфора и серы считаются вредными.
По химическому составу материал разделяют на углеродистые и легированные. Вторые бывают низколегированные, легированные и высоколегированные. Легированной называется сталь, в которую помимо обычных примесей добавлены специальные легирующие элементы для улучшения физических, прочностных и технологических свойств материала.
Классификация по качеству. С увеличением содержания фосфора пластичность и ударная вязкость сплава снижается и повышается склонность к хладноломкости. Повышенное количество серы приводит к их красноломкости из-за низкоплавких сульфидных эвтектик, которые возникают по границам зерен. По качеству стали подразделяют на:
- Обыкновенного качества – серы менее 0,06%, фосфора менее 0,07%.
- Качественные – серы менее 0,04 %, фосфора менее 0,035%.
- Высококачественны – серы менее0,025; фосфора менее 0,025%.
- Особо высококачественные – серы менее 0,015%, фосфора менее 0,025%.
Рассмотрим разделение по структурному суставу:
- в отожженном состоянии выделяю доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный (карбидный), ферритный, аустенитный сплавы;
- в нормализованном состоянии – перлитный, мартенситный и аустенитный.
По степени раскисления материал бывает:
- Кипящими – это не окисленный вид с высоким содержанием в ней металлических примесей.
- Полуспокойными – сплав, полученный при неполном раскислении металла по сравнению с кипящим.
- Спокойная – это раскисленый сорт, в котором находится минимальное количество примесей и шлаков.
Маркировка сталей
Существует более 3500 различных марок стали, обладающих уникальными физическими, химическими и экологическими свойствами. По сути, материал состоит из железа и углерода, а также примесей и дополнительных легирующих элементов. Данная статья будет полезна при определении какая марка стали подходит для сварных конструкций и соединений в зависимости от условий эксплуатации детали.
II. Технические условия
3. Сталь изготовляется мартеновским или бессемеровским способом.
Примечание. Способ выплавки стали, поставляемой по группе А, выбирается заводом-изготовителем, если этот способ не оговорен специально в заказе.
4. В спокойной и полуспокойной стали должны быть полностью удалены усадочная раковина и вредная усадочная рыхлость.
Сталь группы А
5. Гарантируемыми характеристиками механических свойств для стали группы А являются:
а) предел прочности при растяжении;
б) относительное удлинение.
Примечание. Химический состав стали, поставляемой по группе А, в сертификате указывается, но браковочным признаком не является, за исключением случаев, оговоренных в пп.6 и 7 настоящего стандарта, а также в специальных стандартах.
6. По требованию потребителя, оговоренному в заказе, должны быть также гарантированы:
а) предел текучести;
б) удовлетворительные результаты испытания на загиб в холодном состоянии;
в) предельное содержание серы и фосфора (согласно нормам п.14 настоящего стандарта);
г) ударная вязкость стали, предназначенной для ответственных конструкций.
Для стали марки Ст.3 толщиной от 12 до 25 мм ударная вязкость каждого из образцов должна быть:
для сортовой и фасонной стали на продольных образцах
не менее 10 кгм/см
для листовой и широкополосной стали на продольных образцах
для листовой и широкополосной стали на поперечных образцах
Нормы ударной вязкости для стали марки Ст.3 толщиной свыше 25 мм, а также для стали других марок устанавливаются в соответствующих стандартах или ведомственных технических условиях.
7. В стали для сварных конструкций по требованию потребителя, оговоренному в заказе, должны быть гарантированы:
а) предельное содержание углерода, серы и фосфора согласно нормам п.14 настоящего стандарта;
б) содержание кремния для марки Ст.3 в пределах 0,12-0,22%, для марок Ст.4 и Ст.5 - в пределах 0,12-0,25%;
в) предельное содержание хрома, никеля и меди согласно п.15 настоящего стандарта.
Сталь для сварных конструкций должна также испытываться на свариваемость. Методика и нормы испытания устанавливаются специальным стандартом.
8. Нормы механических свойств стали группы А указаны в табл.1.
9. Испытание на загиб в холодном состоянии должно производиться:
для стали марок Ст.1, Ст.2 и Ст.3
на 180° до соприкосновения сторон;
на 180° вокруг оправки диаметром, равным двойной толщине образца;
на 180° вокруг оправки диаметром, равным тройной толщине образца.
Примечание. Сталь марок Ст.6 и Ст.7 на загиб в холодном состоянии не испытывается.
10. При значениях относительного удлинения, соответствующих нормам табл.1, допускается повышение предела прочности при растяжении на 3 кг/мм против верхнего предела норм, указанных в этой таблице, а с согласия заказчика - без ограничения верхнего значения предела прочности, причем в этих случаях обязательно испытание на загиб в холодном состоянии по нормам, указанным в п.9.
11. Нормы испытаний, указанные в пп.6, 8 и 9 настоящего стандарта, относятся к образцам, взятым от металла в состоянии поставки. Испытанию на растяжение подвергаются сортовая, широкополосная и листовая сталь диаметром или толщиной 4 мм и более, а также фасонная сталь с толщиной стенки или полки 4 мм и более. При толщине менее 4 мм сортовая, фасонная, широкополосная и листовая сталь, как правило, подвергается испытанию только на загиб в холодном состоянии.
Указанные в таблице нормы предела прочности, относительного удлинения и предела текучести распространяются на прокат круглый, квадратный, полосовой и фасонный толщиной от 8 до 40 мм, а также на прокат листовой и широкополосный толщиной от 8 до 20 мм. Для других толщин проката эти нормы устанавливаются в соответствующих стандартах или ведомственных технических условиях на отдельные виды и размеры проката.
12. Условия испытания на загиб в холодном состоянии распространяются на все виды проката толщиной от 2 до 25 мм. При иной толщине условия оговариваются в соответствующих стандартах или ведомственных технических условиях.
13. При поставке горячекатаной стали группы А с гарантированными пределами содержания углерода, серы и фосфора, эти пределы должны удовлетворять нормам п.14 настоящего стандарта для соответствующей марки стали и для данного способа производства.
Сталь группы Б
14. Для стали группы Б гарантируемой характеристикой качества является химический состав. Нормы химического состава указаны в табл.2.
Что значит марка стали и как ее определить
В мировой практике встречается различные системы маркировки сталей. Единых стандартов для продукции нет из-за большого количества организаций, осуществляющих контроль и маркировку металлопродукции. В Европе действует документ EN10027, имеющий схожий с российским подход к наименованию сталей.
По действующему российскому стандарту легирующие элементы обозначаются буквами кириллицы, а число указывает на количество элемента в процентах. Отсутствие цифрового значения за буквой означает, что содержание легирующей добавки от 0,8 % до 1,5%, за исключением молибдена и ванадия массовой доли которых меньше. Отсутствие числа впереди марки легированной стали означает, что углерода в ней от 1% и более. Обозначение и расшифровка легирующих элементов сталей приведена в таблице
| Название элемента | Химический символ | Обозначение в марке | Примеры |
| Углерод | C | не указывается | |
| Хром | Cr | Х | 40Х; 40Х13 |
| Кремний | Si | С | 65СГ; 30ХГСА |
| Никель | Ni | Н | 45ХН; 12Х18Н10Т-Ш |
| Марганец | Mn | Г | 65СГ; 30ХГС |
| Вольфрам | W | В | ХВГ; Х6ВФ |
| Молибден | Mo | М | 12ХМ; 15Н2М |
| Кобальт | Co | К | Р10Ф5К5; Р6М5К5 |
| Титан | Ti | Т | 15ХГН2Т; 5ХНТ |
| Ванадий | V | Ф | 12ХМФ; 12Х8ВФ |
| Алюминий | Al | Ю | 38ХМНЮА; 36НХТЮА |
Хром в количестве от 1% до 4% улучшает прокаливаемость сплава, повышает его прочность и жаростойкость. Из хромистых изготавливаются различные детали механизмов работающих в условиях высоких нагрузок. В больших массовых долях хром находятся в нержавеющих и жаростойких образцах.
Кремний в количестве от 1% до 1,5% повышает упругие свойства материала и используется для изготовления пружин и рессор. Кремний часто входит в состав инструментальной группы.
Никель в малых соотношениях благотворно влияет на ударную вязкость и прочность, а в больших количествах, как правило в сочетании с хромом, придает жаропрочные свойства и высокую коррозионную стойкость.
Содержание марганца от 1% до 1,5% увеличивает ударную вязкость, то есть ее способность противостоять ударным нагрузкам при низких температурах, когда материал становятся хрупкими.
Вольфрам резко повышает красностойкость и износостойкость, что является необходимым свойством режущих материалов, в которых он и находит наибольшее применение. Молибден, как и вольфрам увеличивает износостойкость и красностойкость, повышая сопротивление к окислению при высоких температурах.
Кобальт, находясь в составе стали и неметаллических режущих материалов, придает им сопротивляемость ударным нагрузкам при повышенных температурах. Наличие титана способствует мелкой зернистости в незакаленном состоянии, а также улучшает сопротивление окислению.
Ванадий, обычно в сочетании с хромом, повышает прочностные характеристики и увеличивает стойкость к окислению при высоких температурах. Алюминий повышает жаростойкость и окалиностойкость, кроме этого, как и титан, воздействуя на извлечение зернистости.
Черная сталь — чермет
Так как сталь относится к черным металлам (аббревиатура — чермет), данная тема никогда не потеряет актуальности. Ведь именно черная сталь — чермет на 90% используется в производстве, промышленности и быту обычного потребителя, в качестве материала, альтернативу использования которому до сих пор не нашли.
Черная сталь — чермет — это сплав, в котором содержится до 2% углерода (С). При содержании от 2 до 4,5% углерода сплав будет называться чугуном. И хотя мы довольно много пишем о металлах, черная сталь — чермет нами отдельно не освещалась. Наверстывая упущенное, мы решили определить сферы использования черных металлов, к которым относится черная сталь — чермет, ферросплавы, чугуны и другие сплавы железа.
В январе 1933 года советский партийный, государственный и военный деятель Иосиф Виссарионович Сталин на Пленуме ЦК и ЦКК ВКП (б) ошеломил весь мир, сказав, что, буквально, за одно десятилетие Россия стала индустриальным государством. Всю речь действующего тогда вождя мы не будем воспроизводить, напишем только то, что было сказано по данной теме:
- «Добились ли мы победы в этой области? Да, добились. И не только добились, а сделали больше, чем сами ожидали. Этого теперь не отрицают даже враги. Тем более не могут этого отрицать наши друзья. У нас не было черной металлургии, основы индустриализации страны. У нас она есть теперь».
Нельзя представить себе индустриализацию Россию без изучения производства и науки. Мы знаем, что черная сталь — это чермет, впрочем, любая сталь — это черный металл, также, как и хром, марганец и ванадий, используемые при производстве чугунов и сталей. Также мы знаем, что черная сталь — чермет используется в производственно-хозяйственной деятельности населения России в других сферах экономики страны.
Сплавы железа и углерода, к которым относятся все черные металлы, до 1915 года в России использовались на 20%. После 1933 года объёмы производства увеличились в трое и на сегодня, можно сказать, с полной уверенностью, черная сталь — чермет используется почти на все 100% в строительном производстве.
Что же такое черная сталь — чермет в строительстве? Прежде всего — это легкие металлические конструкции (аббревиатура — ЛМК), а также другие стали:
- низкоуглеродистые (при содержании углерода меньше 0,25 %)
- углеродистые (при содержании углерода 0,25 — 0,6 %)
- высокоуглеродистые (при содержании углерода более 0,6 %)
Помимо углерода в чугунах и сталях содержатся кремний, марганец, сера, фосфор и другие компоненты, делающих сталь более прочной. Черная сталь — чермет вырабатывается переплавкой чугуна в мартеновских печах, электропечах и конвертерах за счет удаления из него части углерода. Также используется и бессемеровский способ получения стали. Но самые качественные и чистые (без вредных примесей) стали выплавляют в электропечах.
Если чугуны делятся на белые, серые и ковкие, то стали подразделяются на виды, с учетом отрасли их использования. К примеру, в машиностроении используются углеродистые стали обыкновенного качества, углеродистые качественные конструкционные стали, легированные конструкционные стали, стальное литье, подшипниковые стали, которые маркируются буквами (Ст) и цифрами.
В строительном производстве используется черная сталь — чермет, из которой изготавливают металлоконструкции. В производстве ЛМК используются низколегированные стали с присадками марганца, кремния, хрома и никеля. А также сортамент — стальное литье, профили и низкоуглеродистая стальная проволока диаметров 0,8; 1,2 и 1,6 мм для стопорения крепежных деталей.
Черная сталь — чермет, установленной марки, проверяется в заводских условиях «на искру». Для этого образец металла помещается под наждачный круг (на заточном станке) и по форме и цвету искр специалист устанавливает марку, углеродный состав стали, наличие легирующих добавок.
Процесс производства стали в металлоконструкции можно посмотреть на этом сайте. По вопросам изготовления и покупки ЛМК обращайтесь к менеджерам компании по телефону 251-82-82. Будем рады вас слышать!
Как расшифровать маркировку
В зависимости от суммарного количества нежелательных примесей стали подразделяются по качеству на обычные, качественные, высококачественные и особо высококачественные. В их марке доля углерода указывается одной цифрой (ст.2, ст.3, ст.4) в десятых долях процента. Из вредных примесей 0,07 % приходится на фосфор и 0,06% на серу. Марки качественных конструкционных и инструментальных подгрупп отличаются тем, что в них количество углерода указывается двумя цифрами (ст.20, ст.40, ст. 45) и уже в сотых долях процента. В таких сплавах по 0,035% нежелательных компонентов. На высокое качество указывает буква «А» в конце маркировки, например ст.45А У8А. Содержание серы и фосфора в них по 0,025%. У особовысококачественной стали в конце названия через тире указывается буква «Ш». По назначению они могут быть конструкционными и инструментальными. Доля вредных примесей в них минимальная, порядка 0,015%. В нижеследующей таблице приведена маркировка обычной стали с расшифровкой состава.
Местонахождение буквы «А» в обозначение металлов имеет свое значение. Стоящая вначале она обозначает автоматные стали, с повышенным содержанием фосфора и серы. В середине – указывает на повышенное значение легирующего азота. Буквы «ШХ» указывают на принадлежность данной марки к подшипниковым, а рядом стоящее число означает количество хрома в десятых долях процента.
Спокойные стали маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие – с индексом «пс» и «кп» соответственно. Кипящие виды производят марок 05кп, 08кп, 15кп, 20кп, полуспокойные – 08пс, 10пс, 15пс, 20пс.
Буква «Г» указывает на повышенное содержание марганца, например, 14Г, 18Г и т.д. Качественные сплавы с повышенными свойствами, используемые для производства котлов и сосудов высокого давления, обозначают по ГОСТ 5520-79 добавлением буквы «К» в конце наименования: 15К, 18К, 22К.
Для конструкционных марок первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если легирующего элемента около 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если меньше 1 %, то цифра после буквы не ставится. «А» в конце марки означает, что сталь высококачественная. Для примера расшифруем следующую марку: 40ХН2МА – это конструкционная легированная высококачественная сталь, в сплаве которой содержится 0,4% углерода, 1% хрома, 2% никеля и 1% молибдена.
В инструментальных видах в начале обозначения указывается цифра, показывающая количество углерода в десятых долях процента. Ее опускают если углерода менее 1%. Например, марка 3Х2В8Ф состоит из 0,3% углерода, 2% хрома, 8% вольфрама, 1 % ванадия.
Иногда в обозначении марок в начале ставятся буквы, указывающие на область применения. Например, А11, А30, А40Е – автоматные стали, содержащие соответственно 0,11%, 0,3% и 0,4% углерода. АС38ХГМ – автоматная свинцесодержащая сталь с 0,38% углерода и около 1% хрома, марганца, молибдена.
Быстрорежущие инструментальные образцы обозначаются буквой «Р», которая ставится в начале марки. Далее указывается процентное значение легирующего компонента. Например, Р9, Р18, Р6М5К5 и т.д.
Марка популярных видов стали с разъяснениями состава приведена в нижеследующей таблице.
Данная система маркировки была принята еще во времена советского союза, однако, благодаря удобству, успешно используется до сегодняшнего дня, причем не только в России, ни и некоторых странах СНГ. Умение читать обозначение металлов пригодится проектировщикам и специалистам, работающим с металлоконструкциями различного назначения. Понимание химического состава материала позволяет эффективно подбирать сплавы с требуемыми эксплуатационными характеристиками.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на металлопродукцию горячекатаную, кованую, калиброванную и со специальной отделкой поверхности, предназначенную для использования в различных отраслях промышленности.
В части требований к химическому составу стандарт распространяется на слитки, блюмы, слябы, катаные, кованые и непрерывнолитые заготовки, поковки, штамповки, листовой и другие виды проката.
Настоящий стандарт распространяется на металлопродукцию из стали марок 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп и 20пс только в части требований к химическому составу.
Читайте также: