Маркировка легированных сталей

Легированной называют сталь, в которой наряду с обычными примесями и технологическими добавками содержатся специально вводимые легирующие элементы: марганец (более 0,8%), кремний (более 0,5%), хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий и др. Часто легирующие элементы определяют название легированной стали: хромистая, никелевая, хромоникелевая, кремнистая и т.д. Легирующие элементы значительно повышают механические свойства (прочность, вязкость, износостойкость), технологические (прокаливаемость), физические (электросопротивление, магнитные) и специальные эксплуатационные характеристики: коррозионную стойкость, красностойкость, жаростойкость, жаропрочность и т.д. По назначению легированные стали делятся на три группы: конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами.

В основу обозначения марок легированных сталей положена буквенно-цифровая система. Буквенное обозначение легирующих элементов не совпадает с химическими символами (таблица 6).

Таблица 6 - Обозначение легирующих элементов в сталях

Название	Хими-ческий символ	Маркировочное обозначение	Название	Хими-ческий символ	Маркиро-вочное обозначение
Марганец	Мn	Г	Кобальт	Со	К
Кремний	Si	С	Алюминий	АI	Ю
Хром	Сr	Х	Медь	Сu	Д
Никель	Ni	Н	Бор	В	Р
Вольфрам	W	В	Ниобий	Nb	Б
Ванадий	V	Ф	Цирконий	Zr	Ц
Титан	Тi	Т	Фосфор	Р	П
Церий	Cе	Ч	Азот	N	А (внутри марки)
Молибден	Мо	М

Для конструкционных марок первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.

В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2%, никель 1-4%, марганец до 2% , кремний до 2%. Такие легирующие элементы, как Мо, W, V, и Тi, обычно вводят в сталь в сочетании с Сr и Ni с целью дополнительного улучшения физико-механических свойств. Их количество в конструкционных сталях не превышает 1%. Суммарное количество легирующих элементов в конструкционных сталях обычно не превышает 7-8%.

Поставляются конструкционные легированные стали по ГОСТ4543-71. По количеству углерода они делятся на две группы: малоуглеродистые цементуемые стали, содержащие углерода до 0,2% и подвергаемые поверхностному насыщению углеродом, и среднеуглеродистые улучшаемые стали, содержащие 0,25-0,5% углерода и подвергаемые упрочнению путем закалки и высокого отпуска (улучшению). Выплавляются легированные стали по количеству вредных примесей только качественными, содержащими серы и фосфора меньше 0,035% каждого, и высококачественными, содержащими этих элементов менее 0,025%. Высококачественные обозначаются буквой «А» в конце марки (таблица 7).

Таблица 7 - Состав некоторых конструкционных легированных сталей (ГОСТ 4543-71)

Марка стали	Содержание элементов, %
С	Мn	Si	Сr	Ni	S	Р	Другие
не более
Цементуемые стали
15ХФ	0,12-0,18	0,40-0,70	0,17-0,37	0,80-1,10	£ 0,30	0,035	0,035	0,06-0,12V
20ХН	0,17-0,23	0,40-0,70	0,17-0,37	0,45-0,75	1,0-1,4	0,035	0,035	-
18ХГТ	0,17-0,23	0,80-1,10	0,17-0,37	1,0-1,3	£ 0,30	0,035	0,035	0,03-0,09Тi
18Х2Н4МА	0,14-0,20	0,25-0,55	0,17-0,37	1,35-1,65	4,0-4,4	0,025	0,025	0,30-0,40 Мо
Улучшаемые стали
40Х	0,36-0,44	0,50-0,80	0,17-0,37	0,80-1,10	£ 0,30	0,035	0,035	-
30ХГС	0,28-0,35	0,80-1,10	0,9-1,2	0,80-1,10	£ 0,30	0,035	0,035	-
40ХНМА	0,37-0,44	0,50-0,80	0,17-0,37	0,6-0,9	1,2-1,6	0,025	0,025	0,15-0,25 Мо
38ХН3МФА	0,30-0,42	0,50-0,80	0,17-0,37	1,2-1,5	3,0-3,4	0,025	0,025	0,35-0,45 Мо 0,1-0,2V

В инструментальных сталях в начале ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента: 8ХФ, 3Х2В8Ф и т.д. (таблица 8).

Как правило, это однозначная цифра. Если углерода 1% или больше, то начальная цифра не ставится: ХГ, ХВГ. Исключение из этого правила составляют 2 марки: 11ХФи13Х.

Стали с особыми свойствами (жаростойкие, жаропрочные, нержавеющие) не имеют особого способа обозначения. Они маркируются по схеме, разработанной для конструкционных легированных сталей (в начале марки стоит двухзначная цифра, обозначающая процент углерода в сотых долях процента): 08Х13, 12Х17, 12Х18Н10Т, 40Х10С2М, 55Х20Г9АН4и т.д.

Если суммарная доля легирующих элементов в конструкционной машиностроительной стали не превышает 7-8%, то стали с особыми свойствами имеют суммарную долю легирующих элементов выше 10%, причем в большинстве случаев намного выше.

Поставляются стали с особыми свойствами по стандарту: ГОСТ 5632-72.

Таблица 8 - Состав некоторых легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-73)

Марка стали	Содержание элементов, %
С	Si	Мn	Сr	W	Мо	V	Ni
8ХФ	0,70-0,80	0,15-0,35	0,15-0,40	0,40-0,70	-	-	0,15-0,30	-
ХВ4	1,25-1,45	0,15-0,35	0,15-0,40	0,40-0,70	3,50-4,30	-	0,15-0,30	-
9ХС	0,85-0,95	1,20-1,60	0,30-0,60	0,95-1,25	-	-	-	-
ХВГ	0,90-1,05	0,15-0,35	0,80-1,10	0,90-1,20	1,20-1,60	-	-	-
Х12М	1,45-1,65	0,15-0,35	0,15-0,40	11,0-12,5	-	0,40-0,60	0,15-0,30	-
5ХНМ	0,50-0,60	0,15-0,35	0,50-0,80	0,50-0,80	-	0,15-0,30	-	1,40-1,80
4Х5МФС	0,32-0,40	0,80-1,20	0,15-0,40	4,50-5,50	-	1,20-1,50	0,30-0,50	-
3Х2В8Ф	0,30-0,40	0,15-0,40	0,15-0,40	2,20-2,70	7,50-8,50	-	0,20-0,50	-
5ХВ2С	0,45-0,55	0,55-0,80	0,15-0,40	1,00-1,30	2,00-2,50	-	-	-
11ХФ	1,05-1,15	0,15-0,35	0,40-0,70	0,40-0,70	-	-	0,15-0,30	-
13Х	1,25-1,40	0,15-0,35	0,30-0,60	0,40-0,70	-	-		-
Содержание серы и фосфора не выше 0,030% каждого

Особые способы маркировки сталей

Указанная выше система маркировка является очень простой и наглядной. Она охватывает большинство углеродистых и легированных сталей. Но для некоторых групп сталей сделаны исключения – введены дополнительные элементы маркировки либо разработаны иные схемы маркировки.