5. Классификация и принцип маркировки сталей. Углеродистые стали

5.1. Классификация сталей

Стали систематизируют по:

- химическому составу;

- по качеству;

- способу раскисления;

- назначению;

- структуре.

По химическому составу стали делят на углеродистые и леги­рованные.

Легированные стали подразделяют в зависимости от того, ка­кие элементы в них введены:

- хромистые;

- марганцовистые;

- хромомарганцовистые;

- хромоникелевые и др.

По качеству стали классифицируются на:

- обыкновенного качества;

- качественные;

- высококачественные;

- особо высококачественные.

Качество стали зависит от металлургического процесса ее про­изводства; оно определяется содержанием газов: водорода, кислоро­да, азота и вредных примесей (серы и фосфора).

По способу производства стали делят на:

- мартеновские;

- бессемеровские (конвертерные);

- электросталь.

По способу раскисления стали классифицируют на:

- спокойные;

- кипящие;

- полуспокойные.

Спокойная сталь раскислена наиболее хорошо - марганцем, кремнием, алюминием. Затвердевание происходит спокойно, без вы­деления газов. Выход годного продукта 85-90 %. Кипящая сталь раскислена не полностью, а только марганцем. При выплавке в ней много закиси железа FeO. В процессе затвердева­ния FеO взаимодействует с углеродом и выделяется газ СО. Пузырьки этого газа всплывают на поверхность, создавая впечатление кипения стали. Выход годного продукта 95-100 %. Кипящие стали дешевле спокойных, однако по качеству уступают им из-за повышенной газонасыщенности.

Полуспокойная сталь раскислена Мn и Аl и занимает промежу­точное положение между спокойной и кипящей. Выход годного про­дукта 90-95 %. Эта сталь может заменять как спокойную, так и кипя­щую.

По назначению стали делят на:

- конструкционные - для изготовления деталей машин, строи­тельных конструкций;

- инструментальные - для изготовления режущих, измери­тельных инструментов, для обработки металлов давлением, для плавки и кристаллизации сплавов;

- стали с особыми свойствами: коррозионностойкие, окалиностойкие, жаропрочные, магнитные и др.

5.2. Маркировка сталей

На Украине принята буквенно-цифровая система обозначения марок сталей.

Углеродистые стали маркируют по содержанию углерода.

а) углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества

В зависимости от назначения и гарантируемых свойств угле­родистые стали обыкновенного качества поставляют трех групп - А, Б и В (по ГОСТ 380-71).

Маркируют стали обыкновенного качества буквами Ст и ус­ловным номером от 0 до 6. Если сталь относится к группе А, то обо­значение группы в марке не указывают: Ст0, Ст1, Ст2... Ст6. Если сталь относится к группе Б, то в начале марки ставят букву Б: БСт0, БСт1, БСт2...БСт6. Если сталь принадлежит к группе В, то в начале марки ставят букву "В": ВСт1, ВСт2...ВСт5.

Стали всех групп с номерами марок 1-4 производят кипящими, полуспокойными и спокойными, а с номерами 5 и 6 только полуспокойными и спокойными. Сталь марки Ст0 по степени раскисленности не разделяют. Кипящие стали маркируют в конце марки индексом кп, полуспокойные пс, спокойные сп.

В зависимости от нормируемых показателей стали групп А, Б, В делят на категории 1,2,3...6. Категория (кроме категории 1) указыва­ется цифрой в конце марки (например, Ст3пс2, ВСтЗспЗ и т.д.). Для сталей группы А нормируемыми показателями являются механиче­ские свойства. С увеличением номера марки стали повышаются прочностные свойства и уменьшается пластичность стали, что объяс­няется увеличением в стали содержания углерода.

Стали группы А применяют в горячекатаном состоянии для конструкций и деталей, изготовление которых не связано с термической обработкой. Поэтому структура и механические свойства сохраняются в изделии такими, какими они гарантируются стандартом.

Стали группы Б поставляют с гарантируемым химическим со­ставом. Механические свойства их не гарантируются. Поскольку из­вестен химический состав, то стали группы Б можно подвергать горя­чей обработке давлением, а изготовленные из нее детали - термиче­ской обработке. Для установления режима горячей деформации и термической обработки необходимы данные о химическом составе стали.

Стали группы В поставляют с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. При этом механические свойства стали группы В соответствуют свойствам, установленным для сталей группы А аналогичных марок, а по химическому составу сталей группы Б тех же марок. Так, механические свойства стали ВСт2кп такие же, как у стали Ст2кп, а химический состав, как у стали БСт2кп. Стали этой группы выпускают марок ВСт1...ВСт5.

б) Углеродистые качественные конструкционные стали маркируют двузначным числом, указывающим среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента.

Сталь 15 содержит  0,15 % С

Сталь 40 - 0,40 % С

Сталь 08кп содержит 0,08 % С - кипящая

Сталь 20пс - 0,20 % С полуспокойная.

Для спокойных сталей индекс сп не ставится (Ст15, Ст40 и др.).

в) Углеродистые качественные инструментальные стали маркируют буквой У и цифрой, соответствующей десятой доли про­цента углерода