Oznaczenie stali: klasyfikacja, znakowanie i interpretacja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Dziś istnieje ogromna różnorodność produkowanych stali. Każdy specjalista, który się nimi zajmuje, powinien umieć je rozróżnić i zrobić to wystarczająco szybko. Aby określić skład chemiczny i właściwości fizyczne, opracowano oznaczenia stali, które powinieneś znać.

Ogólna klasyfikacja stali

Przede wszystkim powinieneś zrozumieć, że sama stal jest stopem składającym się z metalu i węgla. Drugim ważnym punktem jest to, że węgiel zawiera nie więcej niż 2, 14% w składzie. Nadaje stali twardość, ale wraz z jej wzrostem wzrośnie również kruchość surowca. Ponadto warto zauważyć, że podstawowa klasyfikacja stali opiera się na składzie chemicznym stopu. Na tej podstawie rozróżnia się dwie duże grupy - węglową i stopową. Z kolei stale węglowe dzielą się na niskowęglowe, średniowęglowe i wysokowęglowe. Zawartość głównego pierwiastka w nich wynosi odpowiednio: do 0,25%, od 0,25% do 0,6%, ponad 0,6%. W przypadku stali stopowych istnieje również podobny podział na mniejsze grupy. niskostopowezawierają do 2,5% pierwiastków stopowych, średniostopowe - od 2,5% do 10%, wysokostopowe - powyżej 10%.

Stal, w zależności od jej właściwości fizycznych, można dalej podzielić na konstrukcyjną i narzędziową. Pierwsza kategoria materiału przeznaczona jest do dalszego wykorzystania w przemyśle i budownictwie, większość narzędzi skrawających i matryc pomiarowych jest wytapiana z surowców drugiej kategorii.

Rozszyfrowywanie stali konstrukcyjnych

Możesz zacząć od kilku prostych przykładów oznaczeń stali. Na przykład stal konstrukcyjną, która nie zawiera w swoim składzie pierwiastków stopowych, a także charakteryzuje się zwykłą jakością, jest oznaczona literami „St”. Zwykle po tych literach następuje kilka cyfr. Wskazują zawartość węgla w konkretnym rodzaju stopu, a obliczenia są podawane w dziesiątych częściach procenta. Jeśli po tych liczbach następuje kombinacja liter, takich jak „KP”, oznacza to niepełne przejście procesu odtleniania stali w piecu. W ten sposób uzyskuje się stop wrzący, na co wskazuje oznaczenie stali „KP”. Jeśli tak nie jest, to surowiec należy do typu spokojnego.

Stal konstrukcyjna niskostopowa będzie znakowana według nieco innej zasady. Powiedzmy, że oznaczenie stali to 09G2S. Ten produkt będzie zawierał 0,9% węgla, a krzem i mangan są używane jako pierwiastki stopowe. Ich zawartość w tym produkcie mieści się w granicach 2,5%. Podobne oznaczenie ma np.materiał 10HSND i 15 HSND. Jak widać, główna różnica polega tylko na ilościowej zawartości węgla. Również z oznaczenia marki stało się jasne, że żadna z liter nie ma wartości liczbowej. Sugeruje to, że każdy z wymienionych pierwiastków stopowych zawiera w składzie nie więcej niż 1% całkowitej masy.

Jest jeszcze inny rodzaj znakowania - 20X, 30X itd. Jest to również stal stopowa konstrukcyjna, ale głównym składnikiem jej składu będzie chrom. W tym przypadku pierwsza cyfra oznacza zawartość węgla w setnych częściach procenta, a nie w dziesiątych częściach. Przykładem takiej stali jest 30KhGSA. Ilość węgla wyniesie 0,3%, a dodatków krzemu, manganu i chromu. Brak współczynników cyfrowych, co oznacza, że zawartość każdego z nich nie przekracza 1-1,5%.

Różnorodność oznaczeń

Oznaczenie gatunków stali nie zawsze wskazuje na zawartość jakiejkolwiek substancji. W niektórych przypadkach oznaczenie literowe będzie decydować o przynależności surowca do dowolnej klasy, grupy towarów. Na przykład istnieje pewna grupa stali konstrukcyjnych, która jest przeznaczona do produkcji łożysk. Wszystkie stopy należące do tej kategorii mają w oznaczeniu literę „Ш”, znajdującą się na samym początku oznaczenia. Następnie kontynuuje się oznaczenie elementów stalowych ze wskazaniem ich zawartości ilościowej. Na przykład marki produktów ШХ4 i ШХ15. Oprócz żelaza i węgla w składzie znajduje się chrom w ilości odpowiednio 0,4% i 1,5%.

Kolejną cechą znakowania jest wprowadzenie litery"DO". Jest umieszczany bezpośrednio po pierwszych cyfrach, które wskazują ilość węgla. Obecność tej litery w oznaczeniu stali konstrukcyjnej wskazuje, że należy ona do klasy niestopowej. Ponadto surowce oznaczone literą „K” przeznaczone są do tworzenia kotłów i zbiorników parowych, które w przyszłości będą eksploatowane pod wysokim ciśnieniem. Oznaczenie wygląda dość prosto, na przykład 20K, 22K itd.

Na końcu oznaczenia stali konstrukcyjnej może stać litera „L”. Jego obecność wskazuje, że produkty są stopowe i mają ulepszone właściwości odlewnicze (40ХЛ).

Konstrukcja, stop narzędziowy

Litery w oznaczeniu stali odgrywają decydującą rolę, jak widać. Na przykład bez znajomości ich dekodowania trudno będzie sobie poradzić z rodzajem konstrukcji ze stali. Po pierwsze, takie surowce będą na samym początku oznaczone literą „C”. Liczby, które pojawiają się bezpośrednio po nim, nie wskazują zawartości węgla, ale granicę plastyczności materiału. Oprócz głównej litery używane są również niektóre oznaczenia pomocnicze. Litera „T” wskazuje, że stal przeszła wyroby walcowane wzmocnione cieplnie, „K” – oznaczenie o zwiększonej odporności na korozję, „D” – zwiększona ilościowa zawartość miedzi w stopie.

Jeśli chodzi o dekodowanie oznaczenia stali narzędziowej, to zaczyna się ono od litery „U” na samym początku. To ona wskazuje, że surowiec należy do instrumentalnegorodzaj. W tym przypadku, podobnie jak w przypadku strukturalnego, poniższe liczby wskażą zawartość węgla w składzie. Ponadto należy zauważyć, że stal narzędziowa może być wysokiej jakości i wysokiej jakości. Litera „A” na końcu oznaczenia takiego stopu pomoże oddzielić je od zwykłych gatunków. Ponadto kompozycja może czasami mieć zwiększoną zawartość manganu, jeśli będzie to konieczne do wykorzystania w przyszłości. Takie kompozycje będą miały w oznaczeniu dodatkową literę „G”. Oznaczenie stali narzędziowej wygląda następująco: U8, U8A lub U8GA.

Dodatkowo warto wspomnieć, że oznaczenie stali narzędziowych stopowych odbywa się według tych samych zasad, co oznaczenie stali konstrukcyjnych.

Stal elektryczna szybkotnąca

Jeśli mówimy o kategorii stopów szybkotnących, to ich oznaczenie zaczyna się od litery „P”. Zaraz po nim są liczby wskazujące na ilościową zawartość wolframu w stopie. Co więcej, wszystko przebiega zgodnie z tą samą zasadą, która została opisana powyżej. Wprowadzana jest litera wskazująca określony element, po której wskazywana jest liczba wskazująca liczbę elementów w kompozycji.

Cechą takich stopów jest to, że ich oznaczenie nigdy nie wskazuje literowego i liczbowego oznaczenia chromu, ponieważ jego zawartość w tego rodzaju materiale wynosi zawsze 4%. To samo dotyczy węgla, ale jego zawartość będzie proporcjonalna do zawartości wanadu w składzie. Zazwyczaj ilość wanadu jest mniejsza niż 2,5%, dlatego nie jest wskazana ani litera, ani cyfra. Jeżeli z jakiegoś powodu zawartość elementu wzrasta, to jego oznaczenie wpisywane jest w oznaczenie na samym końcu. Oznaczenie stali szybkotnącej węglowej zwykle zawiera litery takie jak H, X, Yu, T, wskazujące odpowiednio zawartość niklu, chromu, aluminium i tytanu.

W szczególności warto podkreślić oznaczenie niestopowych stopów elektrotechnicznych. Często nazywane są żelazem technicznym. Ich główną cechą jest minimalna rezystancja elektryczna, którą osiąga się dzięki wyjątkowo niskiej zawartości węgla - około 0,04%. Jeśli mówimy o cechach znakowania tego rodzaju żelazka technicznego, to polega to na całkowitym braku liter, tutaj są tylko cyfry. Na przykład stal 10880 lub 20880. Pierwsza cyfra wskaże rodzaj obróbki stopu, który może być walcowany na gorąco lub kuty - 1, kalibrowany - 2. Druga cyfra wskazuje współczynnik starzenia metalu. W tym przypadku 0 oznacza, że współczynnik jest nieznormalizowany, 1 - znormalizowany. Trzecia cyfra wskaże, że materiał należy do określonej grupy zgodnie z charakterystyką, która zostanie wybrana jako główna. Dwie ostatnie cyfry, czyli czwarta i piąta, wskażą współczynnik wybranej charakterystyki.

Same zasady oznaczania zostały opracowane w Związku Radzieckim. Stosowane dzisiaj oznaczenie stali GOST opiera się również na dokumentach sowieckich. W związku z tym stal jest oznaczona znakiem GOST nie tylko w Rosji, ale także w krajach WNP.

Oznaczeniepierwiastki stopowe

Jak już stało się jasne, pierwiastki stopowe to specjalne dodatki, które są wprowadzane do kompozycji w celu zmiany jakichkolwiek właściwości fizycznych i właściwości. Aby skutecznie rozszyfrować te rodzaje stopów, konieczna jest znajomość oznaczeń pierwiastków stopowych w stali stopowej.

Do oznaczenia używane są takie litery jak: X, C, T, D, V, G, F, R, A, N, K, M, B, E, C, Yu. Te oznaczenia literowe odpowiadają do pierwiastków takich jak: Cr, Si, Ti, Cu, Wo, Mn, W, B, N, Ni, Co, Mo, Nb, Se, Zr, Al. Aby rozszyfrować, musisz wiedzieć, które pierwiastki są oznaczone w ten sposób: odpowiednio: chrom, krzem, tytan, miedź, wolfram, mangan, wanad, bor, azot, nikiel, kob alt, molibden, niob, selen, cyrkon, aluminium.

Stale stopowe

Ich oznaczenie odbywa się według tych samych zasad, które zostały opisane powyżej. Gdzie pierwsze cyfry to zawartość węgla, a dalej znajduje się lista dodatków wskazująca ich zawartość w liczbach wpisanych bezpośrednio po oznaczeniu pierwiastka.

Jednak istnieje inna klasyfikacja stali stopowych – według jakości. Jakość takich stopów zależy od ilości siarki i fosforu, które są szkodliwymi zanieczyszczeniami, których nie można całkowicie wyeliminować.

Zasadniczo wszystkie stale należą do stopów wysokiej jakości. Zawartość zarówno siarki, jak i fosforu w takich materiałach wynosi około 0,035%, a ich oznaczenie jest standardowe, co zostało opisane powyżej. Dalej są wysokiej jakości gatunki stopów. Zawierają siarkę ifosfor został zredukowany do 0,025%. Na końcu każdej marki wysokiej jakości stali stopowej umieszcza się literę A. I ostatnia, trzecia grupa, szczególnie wysokogatunkowa stal. Ilość siarki w kompozycji wynosi do 0,015%, fosforu do 0,025%. Surowce tego typu oznaczane są literą „Ш”, która znajduje się na końcu i jest pisana myślnikiem.

Jako przykład rozważ stal X5CrNi18-10. Cyfra 5 oznacza zawartość węgla w setnych częściach procenta, co oznacza, że tutaj wynosi ona 0,05%. Dalej są oznaczenia Cr i Ni, pokazujące, że kompozycja zawiera chrom i nikiel. Następnie przychodzą liczby do ilościowego oznaczenia tych dwóch pierwiastków, odpowiednio 18% i 10%. Osobliwością znakowania stali stopowych jest to, że po literze może w ogóle nie być współczynnika liczbowego. Oznacza to, że jest w stopie od 1 do 1,5%. Wraz ze wzrostem udziału masowego dowolnego pierwiastka, zostanie wskazana jego ilość.

Stal nierdzewna

Stal nierdzewna jest etykietowana jak każdy inny surowiec. Oznaczenie tego typu stopu ma na celu wskazanie jego składu chemicznego oraz ujawnienie jego głównych właściwości, co jest bardzo ważne.

Ponieważ stop jest produkowany w wielu krajach na całym świecie, oznaczenie stali nierdzewnej może być zgodne z niektórymi międzynarodowymi zasadami. Jednak dzisiaj nie ma takich zasad, dlatego różne kraje kierują się swoimi dokumentami regulacyjnymi podczas etykietowania produktów. Na przykład europejscy producenci stali znakują swoje towary zgodnie zZasady EN 100 27. Federacja Rosyjska opiera się na instrukcjach GOST, które zostały opracowane na podstawie sowieckich standardów znakowania.

Na przykład stal nierdzewna P265BR jest stopem produkowanym w Europie. Pierwsza litera wskazuje, że stal jest przeznaczona do produkcji zbiorników ciśnieniowych. Liczby są wartością granicy plastyczności stopu, która wynosi 265 N/mm2. Dwie ostatnie litery to dodatkowe oznaczenie. „B” oznacza, że do butli ze sprężonym gazem zostanie użyta stal, „R” oznacza temperaturę pokojową.

Komponenty do tworzenia stali nierdzewnej i ich oznaczenie

Jeśli chodzi o oznaczenie stali nierdzewnej w Rosji, według GOST wszystkie oznaczenia literowe pierwiastków chemicznych są ujednolicone, a następnie znając ich dekodowanie, można łatwo określić skład i właściwości materiału.

Zawiera:

• С - krzem. Jest wprowadzany do kompozycji w celu uniknięcia tworzenia się kamienia na powierzchni metalu po obróbce cieplnej.
• Yu - aluminium. Ten składnik jest dodawany w celu uzyskania stabilnej struktury metalu nierdzewnego, a także w celu zmniejszenia ryzyka obcych zanieczyszczeń, które mogą wystąpić podczas kontaktu stopu lub produktu stopowego z wrzącą cieczą.
• X - chrom. Pierwiastek ten jest głównym składnikiem stali nierdzewnej, ponieważ od niego zależy stopień odporności na korozję.
• P - bor. Pierwiastek ten odpowiada również za zwiększenie odporności na korozję, podlegającą ekspozycjiwysokie temperatury lub agresywne środowiska chemiczne na metalu.
• K - kob alt. Służy do stabilizacji działania węgla obecnego w preparacie.
• M - molibden. Jest wprowadzany do składu w przypadku konieczności zwiększenia odporności stali na agresywne środowisko gazowe.
• F - wanad. Jest wprowadzany do składu stali, aby w razie potrzeby zwiększyć jej wskaźnik plastyczności.

Rozszyfrowanie oznaczeń

Zasadę rozszyfrowania oznakowania stali nierdzewnej można rozważyć na przykładzie stopu 38KhN3MF, gdzie liczby 38 wskazują na zawartość węgla 0,33% -0,4%. Następnie pojawia się litera „X”, wskazująca na obecność chromu. Ponieważ po literze nie ma współczynnika, jego ułamek masowy wynosi około 1% lub nieco mniej. Stop ten zazwyczaj zawiera 1,2 do 1,5% chromu. Po nim następuje oznaczenie niklu i cyfra 3, co oznacza, że jego zawartość wynosi około 3-3,5%. Ostatnie oznaczenia to M i F - molibden i wanad. Ponieważ nie ma liczb, udział masowy jest mniejszy niż 1%. W przypadku tego rodzaju surowca ilość molibdenu wynosi 0,35-0,45%, a wanadu 0,1-0,18%.

Te stopy początkowo charakteryzują się wysoką odpornością na korozję, ale stopień ochrony można zwiększyć jeszcze bardziej, dodając więcej miedzi. Takie produkty będą charakteryzować się obecnością dodatkowej litery „D” w oznaczeniu. Do kompozycji można również dodać mangan „G” i tytan „T”.

Jak widać z powyższego, zrozumienie znakowania stali nie jest takie trudne. Dla osób związanych z branżą ta wiedzasą obowiązkowe. Zwykłemu człowiekowi umiejętność rozszyfrowania oznaczenia może bardzo pomóc w doborze materiału do indywidualnych celów. Jest to dość ważne, ponieważ można dokładnie dowiedzieć się o składzie chemicznym i właściwościach fizycznych produktu, czytając oznaczenie pozostawione przez producenta. Na terytorium Federacji Rosyjskiej znakowanie odbywa się zgodnie z jednym GOST, a zatem będzie takie samo w każdym regionie.