Содержание страницы
Маркировка сталей представляет собой систематизированную форму обозначения, позволяющую точно определить химический состав, технологические свойства и область применения конкретной марки стали. В промышленности, строительстве, машиностроении и энергетике правильная расшифровка обозначений имеет критическое значение, особенно при выборе материалов для ответственных конструкций и оборудования.
В странах СНГ, включая Россию, используется буквенно-цифровая система, заложенная ещё в советский период, которая до сих пор актуальна и применяется в нормативной документации — таких как ГОСТ 380, ГОСТ 1050, ГОСТ 5632 и др. В данной статье рассматриваются особенности маркировки различных типов сталей: конструкционных, инструментальных и коррозионно-стойких, а также особенности обозначения сталей с особыми методами выплавки.
Система маркировки сталей в СССР начала формироваться в первой половине XX века, когда страна стремительно развивала тяжёлую промышленность. Первые попытки систематизации марок стали относятся к 1930-м годам, когда активно шло строительство крупных металлургических заводов в Магнитогорске, Челябинске и на Урале.
Важным этапом стало введение ГОСТов и переход к единой системе обозначения, которая учитывала содержание углерода, легирующих элементов, а также особенности металлургических процессов. Уникальность этой системы заключается в её логической структуре: каждая буква или цифра несёт определённую информацию, упрощая выбор стали под конкретные задачи. Интересно, что даже после распада СССР страны СНГ не отказались от этой системы, так как она доказала свою эффективность и адаптивность.
В Российской Федерации и других странах СНГ используется буквенно-цифровая система, разработанная еще в Советском Союзе, для обозначения различных марок сталей. Данная система позволяет классифицировать стали по их составу и назначению, что важно для их применения в промышленности. Рассмотрим, как осуществляется обозначение сталей, предназначенных для различных целей.
1. Маркировка конструкционных сталей
Стали обыкновенного качества. В соответствии с ГОСТ 380-94, нелегированные конструкционные стали обыкновенного качества обозначаются, к примеру, как Ст3сп, Ст5кп, Ст0 и др.
Символ Ст показывает, что материал относится к данной группе сталей. Цифра от 0 до 6, идущая после, определяет ориентировочное содержание углерода (см. табл. 1). Окончательные буквы в маркировке указывают на степень раскисления стали: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная.
При добавлении в состав стали повышенного содержания марганца к маркировке добавляют букву Г, что наглядно можно увидеть в обозначениях Ст3Гсп, Ст5Гпс и других.
Нелегированные конструкционные качественные стали. Согласно ГОСТ 1050-88, маркировка таких сталей основана на цифровом обозначении, соответствующем содержанию углерода в сотых долях процента. Например, сталь с C ≈ 0,10% обозначается как 10, с содержанием углерода около 0,45% — 45, а с C ≈ 0,60% — 60.
Если же углерода менее 0,2% и не была проведена полная раскислительная обработка, тогда в маркировке также указывается кп или пс. В то же время, для спокойных сталей таких обозначений не применяют, как, например, в 08кп, 10пс, 15, 18кп, 20 и т.д.
Таблица 1. Содержание углерода в сталях обыкновенного качества
| Обозначение стали | Содержание углерода, % |
| Ст0 | <0,23 |
| Ст1 | 0,06–0,12 |
| Ст2 | 0,09–0,15 |
| Ст3 | 0,14–0,22 |
| Ст4 | 0,18–0,27 |
| Ст5 | 0,28–0,37 |
| Ст6 | 0,38–0,49 |
Качественные стали, применяемые при производстве котлов, сосудов под давлением, маркируются с добавлением К на конце: 15К, 18К, 22К по ГОСТ 5520-79.
Конструкционные легированные стали. Их обозначения согласно ГОСТ 4543-71 включают как цифры, так и буквы. Буквенные символы указывают на присутствующие легирующие компоненты (см. табл. 2). Перед буквами размещается число, указывающее на содержание углерода (в сотых долях), а после каждой буквы — приблизительное содержание соответствующего элемента в процентах, округлённое до целого числа. Если элемент введён в количестве менее 1,5%, цифра может не указываться.
Таблица 2. Обозначения основных легирующих элементов
| Элемент | Обозначение |
| Никель | Н |
| Хром | Х |
| Кобальт | К |
| Молибден | М |
| Марганец | Г |
| Медь | Д |
| Бор | Р |
| Ниобий | Б |
| Цирконий | Ц |
| Кремний | С |
| Фосфор | П |
| Редкоземельные металлы | Ч |
| Вольфрам | В |
| Титан | Т |
| Азот | А (в середине наименования) |
| Ванадий | Ф |
| Алюминий | Ю |
| Селен | Е |
К примеру, обозначение 12ХН соответствует стали с 0,09–0,15% углерода, 0,4–0,7% хрома и 0,5–0,8% никеля. Образец 30Х3МФ отражает состав с 0,27–0,34% C, 2,3–2,7% Cr, 0,2–0,3% Mo и 0,06–0,12% V.
Если содержание S и P ограничено (не выше 0,03%), такая сталь относится к высококачественной, и маркируется буквой А в конце. При электрошлаковом переплаве в обозначении через тире добавляется Ш, например, 12Х2Н4А, 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш и т.п.
Литейные конструкционные стали маркируются по тем же принципам, что и качественные, но с добавлением символа Л в конце названия: 15Л, 35ХГЛ, 20Г1ФЛ.
Строительные стали (ГОСТ 27772-88) обозначаются литерой С и числом, указывающим предел текучести. При наличии спецсвойств добавляются: К — коррозионная стойкость, Т — термообработка, Д — повышенное содержание меди, например: С345Т, С255, С440Д.
Автоматные стали маркируются буквой А, а если легированы свинцом — АС. Примеры: А20, АС38ХГМ, А40Г.
Подшипниковые стали по ГОСТ 801-78 обозначаются символом Ш в начале, а в случае дополнительного переплава — и в конце: ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4-Ш.
2. Маркировка инструментальных сталей
Инструментальные легированные стали. В маркировке легированных инструментальных сталей, регламентируемой стандартом ГОСТ 5950-2000, применяется тот же принцип, что и в случае с конструкционными легированными сталями. Основное отличие заключается в способе указания углерода: его содержание выражается в десятикратном увеличении, в отличие от конструкционных, где используется множитель 100. Например, в стали 4Х2В5МФ содержится 0,3–0,4% углерода, 2,2–3,0% хрома, 4,5–5,5% вольфрама, 0,6–0,9% молибдена, 0,6–0,9% ванадия. В ряде случаев, когда содержание углерода близко к 1,0%, его показатель может опускаться – как, например, в марке ХВГ, содержащей 0,9–1,05% C, 0,9–1,2% Cr, 1,2–1,6% W, 0,8–1,1% Mn.
Нелегированные углеродистые инструментальные стали. Согласно стандарту ГОСТ 1435-99, эти стали классифицируются на качественные и высококачественные. В маркировке используется символ У, обозначающий «углеродистая», после которого следует число, соответствующее среднему содержанию углерода, умноженному на 10. Например, марка У7 содержит от 0,65 до 0,74% углерода, У10 – 0,95–1,04%, У12 – 1,10–1,39%. Для высококачественных сталей к обозначению добавляется индекс А (например, У8А, У12А). Иногда встречаются модификации с увеличенным содержанием марганца, обозначаемые как У8Г, У8ГА.
Быстрорежущие стали. Для быстрорежущих сталей используется обозначение, начинающееся с буквы Р и цифры, показывающей долю вольфрама. Далее следуют символы, обозначающие массовые доли других элементов. Хром, который стабильно находится в диапазоне около 4%, в маркировке обычно не отражается. Углерод также не указывается явно, поскольку его содержание привязано к количеству ванадия. Если же ванадий превышает 2,5%, в маркировке появляется буква Ф. Так, например, Р6М5 включает 0,82–0,9% C, 3,8–4,4% Cr, 4,8–5,3% Mo, 1,7–2,1% V, 5,5–6,5% W. Более легированная сталь Р6АМ5Ф3 содержит 0,95–1,05% C, 3,8–4,3% Cr, 4,8–5,3% Mo, 2,3–2,7% V, 0,05–0,1% N и 5,7–6,7% W.
3. Маркировка коррозионно-стойких сталей
Маркировка нержавеющих, жаропрочных и жаростойких сталей, устанавливаемая стандартом ГОСТ 5632-72, строится на основе цифр и буквенного обозначения, включающего символ Г. Этот символ может присутствовать в обозначениях конструкционных легированных сталей. Для литейных вариантов таких сталей дополнительно добавляется индекс Л. Примером может служить марка 08Х18Н10Т, содержащая менее 0,08% углерода, 17,0–19,0% хрома, 9,0–11,0% никеля и титан в количестве от 5·C до 7%. Литейный аналог, 16Х18Н12С4ТЮЛ, характеризуется составом: 0,13–0,19% C, 17,0–19,0% Cr, 11,0–13,0% Ni, 3,8–4,5% Si, 0,4–0,7% Ti, 0,13–0,35% Al.
Если нержавеющая сталь получена с использованием электрошлакового переплава, к обозначению добавляется суффикс Ш через дефис, как, например, в 06Х16Н15М3Б-Ш. Дополнительно могут использоваться и другие литеры, отражающие применяемый метод переплава или рафинирования: ВД – вакуумно-дуговой переплав (09Х16Н4Б-ВД), ВИ – вакуумно-индукционная выплавка (03Х18Н10-ВИ), ЭЛ – электроннолучевой переплав (03Н18К9М5Т-ЭЛ), ГР – газокислородное рафинирование (04Х15СТ-ГР), ИД – сочетание индукционной выплавки с последующим вакуумнодуговым переплавом (ЭП14-ИД), ПД – плазменная выплавка, совмещённая с ВДП (ХН45МВТЮБР-ПД), ИЛ – комбинация ВИ и электронно-лучевого переплава (ЭП989-ИЛ).
Следует отметить, что помимо стандартных ГОСТовских обозначений, существуют и экспериментальные марки, разрабатываемые на отдельных металлургических предприятиях. Так, марки, произведённые на заводе «Электросталь», обозначаются литерами ЭИ, ЭП или ЭК с цифровыми индексами: ЭИ 135, ЭП 225, ЭК 156. Стали производства завода «Днепроспецсталь» маркируются как ДИ 57, ДИ 94, а изделия Челябинского металлургического комбината имеют обозначения ЧС 43, ЧС 87 и аналогичные.
Интересные факты:
- 1. Буква «У» в обозначениях сталей неслучайна — она указывает на **углеродистую** основу стали, и эта традиция уходит корнями к довоенным металлургическим стандартам.
- 2. Некоторые стали, такие как **Р6М5**, стали по-настоящему легендарными в советской промышленности — они применялись в производстве высокоточного режущего инструмента и экспортировались за границу.
- 3. На некоторых заводах марки сталей обозначались с привязкой к названию предприятия: например, **ЭИ**, **ЭП**, **ЧС**, **ДИ**, и каждая такая аббревиатура несла «заводскую подпись» конкретного металлургического комбината.
- 4. В обозначении быстрорежущих сталей, таких как **Р6АМ5Ф3**, количество вольфрама может доходить до 7%, что делает материал крайне твёрдым и устойчивым к высоким температурам.
- 5. Существуют стали с буквами **ИЛ**, **ПД**, **ВД**, обозначающими особые методы выплавки — такие как **вакуумно-дуговой переплав**, **электронно-лучевой переплав** и др., что указывает на высокотехнологичное производство и повышенное качество металла.
Система маркировки сталей, применяемая в России и странах СНГ, является результатом десятилетий инженерной практики и научных разработок. Она сочетает в себе логичность, функциональность и точность, позволяя специалистам быстро определить свойства и назначение материала. Благодаря широкому охвату, эта система охватывает как массовые конструкционные стали, так и специализированные марки с уникальными характеристиками.
Современные технологии производства, такие как вакуумная выплавка или плазменное рафинирование, также отражаются в обозначениях, что делает маркировку ещё более информативной. Глубокое понимание структуры маркировки — важный элемент профессиональной подготовки инженеров, технологов и проектировщиков, обеспечивающий надёжность и безопасность в самых разных отраслях промышленности.
