Конструкционные углеродистые и легированные

Стали и сплавы

Классифицируют стали по качеству, степени раскисления и структуре.

По качеству стали классифицируют на категории: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особовысококачественные. Основным показателем качества стали является содержание вредных примесей:серы и фосфора. Стали обыкновенного качества содержат до 0,055% S и 0,045% P; качественные - не более 0,04% S и 0,035% P; высококачественные - не более 0,025% S и 0,025% P; особовысококачественные - не более 0,015% S и 0,025% P.

По химическому составу стали обыкновенного качества - углеродистые, качественные - углеродистые и легированные, высоко- и особовысококачественные - преимущественно легированные.

По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Легированные стали выпускают преимущественно спокойными, углеродистые - всех трех степеней раскисления.

По структурестали классифицируют в зависимости от состояния: отожженное или нормализованное.

По структуре в отожженном (равновесном) состоянии конструкционные стали разделяют на четыре класса:

1) доэвтектоидные, содержащие углерода до 0,8%; 2)эвтектоидные, содержащие 0,8% углерода; 3) аустенитные; 4) ферритные, ледебуритные.

Углеродистые стали могут быть первых двух классов, легированные - всех классов. Легированные доэвтектоидные и эвтектоидные стали часто объеденяют в один класс - перлитный. К этому классу относятся стали с низким содержанием легирующих элементов.

К ферритному классу относятся стали с низким содержанием углерода и большим количеством легирующих элементов: хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, кремния, титана и др.

К аустенитному классу относятся стали с низким содержанием углерода и большим количеством никеля, марганца и кобальта.

К ледебуритному классу относятся стали с высоким содержанием углерода и добавками карбидообразующих легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, титана и др.

При определенном сочетании всех легирующих добавок возможно образование сталей промежуточного класса - полуферритных и полуаустенитных.

По структуре внормализованном состоянии(охлаждение на воздухе от температуры 900°) стали подразделяют на основные классы: перлитный, мартенситный, мартенсито - ферритный, ферритный, аустенито - мартенситный,аустенито - ферритный, аустенитный.

К перлитному классу относятся углеродистые и низколегированные стали с небольшим содержанием углерода.

К сталям мартенситногокласса относятся мало и среднеуглеродистые (до 0,4%С) стали с высоким содержанием хрома и добавками молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия, кремния.

В зависимости от основных легирующих элементов легированные стали делятся на группы: хромистые, марганцовистые, хромомарганцовые, хромомолибденованадиевые, кремнемарганцовоникелевые и т.д.

Наличие легирующих элементов в маркировке сталей указывается буквами русского алфавита: А –азот (пишется всегда в середине марки), Б – ниобий,В – вольфрам,Г – марганец,Д - медь, Е - селен, К - кобальт, М - молибден, Н - никель, П – фосфор, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф– ванадий,Х - хром, Ц - цирконий,ч– редкоземельные, Ю - алюминий (ГОСТ 4543-71)^.

Цифры после букв указывают содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах.

Отсутствие цифры после букв означает, что содержание элемента - от 1до 1,5%. Исключение составляют элементы, присутствующие в сталях в малых количествах:медь, молибден, ванадий - которых берется менее одного процента каждого;алюминий, бор, титан, ниобий, селен, фосфор, азот,цирконий, редкоземельные -менее 0,1% каждого.

Маркировка конструкционных сталей

Обыкновенного качества

Углеродистым конструкционным сталямобыкновенного качества присваивают условные порядковые номера в зависимости от химического состава: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6. Номера не указывают содержание углерода, но с увеличением номера марки стали возрастают содержание углерода и прочность стали, но снижается ее пластичность.

Изготовляют стали следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп (ГОСТ 380-94).

Буквы Ст в марках обозначают "сталь"; буквы кп, пс, сп- степень раскисления (сталь Ст0 по степени раскисления не разделяют); буква Гуказывает на повышенное содержание марганца в стали (до 1,1%). Углерода в стали Ст 1содержится 0,06 ... 0,12%,в стали Ст6 -0,38 ... 0,49%. Исключение составляет сталь Ст0. В этой стали углерода содержится до 0,23%.Марганца в стали Ст1 содержится 0,25…0,5%,в стали Ст6 -0,5…0,8%;кремния-0,05…0,30% во всех марках (кроме стали Ст0, в которой кремний и марганец не регламентируются).

Содержание углерода определяет основные характеристики физических, механических и технологических свойств. ГОСТ 380-94 определяет химический состав и механические свойства стали.

По международным стандартам углеродистые конструкционные стали маркируются буквами Fе.ГОСТ 380-94 предусматривает сопоставление марок стали Ст и Fе по международным стандартам ИСО630-80 и ИСО1052-82 (таблица).

Марки стали(ГОСТ 380-94)

Ст	Fе	Ст	Fе
Ст0	Fе 310-0	Ст4кп	Fе 430-А
Ст1кп	-	Ст4пс	Fе 430-В
Ст1пс	-	Ст4сп	Fе 430-С
Ст1сп	-	-	Fе 430-Д
Ст2кп	-	Ст5пс	Fе 510-В, Fе 490
Ст2пс	-	Ст5Гпс	Fе 510-В, Fе 490
Ст2сп	-	Ст5сп	Fе 510-С, Fе 490
Ст3кп	Fе 360-А*	-	-
Ст3пс	Fе 360-В	Ст6пс	Fе 590
Ст3Гпс	Fе 360-В	Ст6сп	Fе 590
Ст3сп	Fе 360-С	-	Fе 690
Ст3Гсп	Fе 360-С Fе 360-Д		*Буквы А, В, С, Д- категория качества

Пример расшифровки марки стали: Ст 0 - сталь углеродистая, конструкционная, обыкновенного качества (Ст), деформируемая, 0 - условный порядковый номер. Из ГОСТ 380-94: содержание С £ 0,23% ; S £ 0,06% ; P £ 0,07% ; s_в = 300 н/мм ²; Si и Мn – содержание оговаривается заказчиком;Ст3Гпс - сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества (Ст) с повышенным содержанием марганца (Г),полуспокойная (пс), деформируемая, с условным порядковым номером 3. По ГОСТ 380-94: содержание С = 0,14 ... 0,22%; Mn = 0,8 ... 1,10%; Si £ 0,05…0,30%; P £ 0,04%;

S £ 0,05%; Cr £ 0,30% ; Ni £ 0,30% ; Cu £ 0,30% ; As £ 0,08% ; s_0,2 = 205 ... 245 н/мм ² ; s_в = 370 ... 490 н/мм ²; d = 23 ... 26 %.