СПЕЦИАЛЬНАЯ МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ

МАРКИРОВКА И КЛАССИФИКАЦИЯ

КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ

к практическим занятиям по дисциплине

«Материаловедение и технология конструкционных материалов»

для студентов по специальности:

090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»; 150200 «Автомобили и автомобильное хозяйство»; 130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»; 130602 «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» очной и заочной форм обучения

Сургут 2010г.

Утверждено научно-методическим советом

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Сургутского института нефти и газа (филиала)

Тюменского государственного нефтегазового университета.

Составители: доцент, к.т.н. Головина Н.Я.

ассистент Астахова А.В.

© Сургутский институт нефти и газа (филиал) Тюменского нефтегазового университета, 2010

Цель работы:ознакомиться с основными принципами классификации и маркировки сталей, чугунов и цветных сплавов; научится расшифровывать различные марки материалов.

КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ

Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14 % углерода. Кроме того, в их состав обычно входят марганец, кремний, сера и фосфор; некоторые элементы могут быть введены для улучшения физико-химических свойств, специально (легирующие элементы). Стали классифицируют по самым различным признакам. Мы рассмотрим следующие:

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

В зависимости от химического состава различают: стали углеродистые (ГОСТ 380-88, ГОСТ 1050-88) и легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79). В свою очередь, углеродистые стали могут быть:

а) малоуглеродистыми, т.е. содержащими углерода менее 0,25 %;

б) среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60 %;

в) высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60 %.

Легированные стали подразделяются на:

а) низколегированные - содержащие до 2,5 % легирующих элементов;

б) среднелегированные - от 2,5 % до 10,0 % легирующих элементов;

в) высоколегированные - свыше 10,0 % легирующих элементов.

НАЗНАЧЕНИЕ

По назначению стали бывают:

а) конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий;

б) инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочий инструмент; эти стали содержат более 0,65 % углерода;

в) с особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь, суперинвар;

г) с особыми химическими свойствами, например нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.

КАЧЕСТВО

В зависимости от содержания вредных примесей: (серы и фосфора) стали подразделяют на:

а) стали обыкновенного качества, до 0,05 % серы и до 0,04 % фосфора;

б) качественные - до 0,035 % серы и фосфора каждого отдельно;

в) высококачественные - до 0,025 % серы и фосфора;

г) особовысококачественные - до 0,025 % фосфора и до 0,015 % серы.

СТЕПЕНЬ РАСКИСЛЕНИЯ

По степени удаления кислорода из стали, т.е. по степени ее раскисления, существуют:

а) спокойные стали, т.е. полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами "сп" в конце марки (иногда буквы "сп" опускаются);

б) кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп";

в) полуспокойные стали - занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами "пс".

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА

Стали обыкновенного качества обозначают буквами "Ст" и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше ее номер.

Буква "Г" после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали.

Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по поставкам на 3 группы:

а) сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы и фосфора);

б) сталь группы Б - по химическому составу;

в) сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами и химсоставом.

В зависимости от нормируемых показателей (предел прочности s_в, относительное удлинение d %, предел текучести s_т, изгиб в холодном состоянии) сталь каждой группы делится на категории, которые обозначаются арабскими цифрами.

Перед маркой указывают группу стали, причем группа А в обозначении марки стали не ставится. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют в конце номер соответствующей категории, первую категорию обычно не указывают.

Ст1кп2 - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, номер марки 1, второй категории, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А);

Пачки, концы или торцы прутков стали всех марок независимо от группы и степени раскисления маркируют несмываемой краской следующих цветов: сталь Ст0 - красной и зеленой, Ст1 - белой и черной, Ст2 - желтой, Ст3 - красной, Ст4 - черной, Ст5 - зеленой, Ст6 - синей.

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ

Качественные стали маркируют следующим образом:

1) в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации:

а) в сотых долях процента для большинства сталей:

05кп - сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05 % углерода;

б) в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой "У":

У7 - углеродистая инструментальная качественная сталь, содержащая 0,7 % С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены);

2) легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами:

Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит 0,8-1,5 % легирующего элемента, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в сталях обычно до 0,2-0,3 %), а также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010 %) и некоторых других элементов.

03Х16Н15М3Б - высоколегированная качественная сталь, спокойная, содержит 0,03 % С, 16,0 % Сr, 15,0 % Ni, до 3,0 % Мо, до 1,0 % Nb.

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ И

ОСОБОВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ СТАЛИ

Маркируют так же, как и качественные, но в конце марки высококачественной стали ставят букву "А" (буква "А" в середине марочного обозначения указывает на наличие азота, специально введенного в сталь), а после марки особовысококачественной - через тире букву "Ш".

У8А - углеродистая инструментальная высококачественная сталь, 0,8 % углерода;

30ХГС-Ш - особовысококачественная среднелегированная сталь, содержащая 0,30 % углерода и от 0,8 до 1,5 % хрома, марганца и кремния каждого.

СПЕЦИАЛЬНАЯ МАРКИРОВКА СТАЛЕЙ

Отдельные группы сталей обозначают несколько иначе.

Шарикоподшипниковые сталимаркируют буквами "ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента:

ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6 % хрома;

ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5 % хрома и от 0,8 до 1,5 % марганца и кремния.

Быстрорежущие стали(сложнолегированные) обозначают буквой "Р", следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама:

Р18 - быстрорежущая сталь, содержащая 18,0 % вольфрама;

Р6М5К5 - быстрорежущая сталь, содержащая 6,0% вольфрама, 5,0% молибдена, 5,0% кобальта.

Автоматные сталиобозначают буквой "А" и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента:

А12 - автоматная сталь, содержащая 0,12 % углерода (все автоматные стали имеют повышенную концентрацию серы и фосфора);

А40Г - автоматная сталь с 0,40 % углерода и повышенным до 1,5 % содержанием марганца.