Классификация и маркировка сталей.

Сталь классифицируют по способу производства, химическому составу, назначению, структуре и качеству.

По химическому составу стали делятся на углеродис­тые и легированные,

Углеродистой называется такая сталь, в которой уг­лерод является основным элементом, определяющим ее свойства. Эта сталь под разделяется на низко-, средне- и высокоуглеродистую с содержанием углерода соот­ветственно: до 0,25 % от 0,25 до 0,5 % и от 0,5 до 2 %.

Низкоуглеродистые стали чаще применяют в строи­тельных конструкциях; Среднеуглеродистые – в маши­ностроительных; Высокоуглеродистые – в инструмен­тальном производстве.

Легированная сталь в своем составе кроме углерода имеет различные легирующие компоненты (хром, крем­ний, медь, никель, ниобий, титан, молибден, марганец, ванадий и др.). По содержанию этих компонентов она делится на низко-, средне- и высоколегированную. Суммарное со­держание легирующих элементов в таких сталях состав­ляет соответственно: до 2,5 %; от 2,5 до 10 % и более 10%.

По назначению стали подразделяются на конструк­ционную, инструментальную и сталь с особыми свой­ствами.

Конструкционные стали применяются для изготов­ления деталей машин и строительных металлоконст­рукций.

Стали с особыми свойствами используют главным образом в тех отраслях производства, где требуются особые физические, химические или механические свой­ства материала. Например, нержавеющие стали, как правило, применяются в химическом машиностроении; жаропрочные – в паротурбостроении; электротехниче­ские – в трансформаторо- и электромашиностроении.

По структуре стали делятся на перлитные, аустенитные, ферритные, мартенситные и карбидные.

При классификации стали по качеству учитываются, главным образом, содержание в ней вредных примесей — серы и фосфора, а также однородность сплава.

Качество стали не зависит от наличия и количества в ней специальных элементов, так как химический со­став определяет марку стали, а не ее качество. В зависимости от механических свойств при растя­жении все стали, применяемые для стальных конст­рукций, подразделяют на классы: С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, С390, С390К, С440, С590, С590К. Буква С означает – сталь строительная, цифры условно обозначают предел текучести проката, буква К - вариант химического состава. В случае термического упрочнения проката к обозначению стали добавляют букву Т, например: С390Т, С390ДТ, С345Т-2, С345Т-1. При изготовлении стали С590К методом электрошлакового переплава к обозначению стали добавляется буква Ш - С590КШ.

Марка сталей обозначается сочетанием букв и цифр. Сталь углеродистая обыкновенного качества маркируется буквами Ст, что означает «сталь», после которых ставится одна из цифр от 0 до 6. Цифра в обозначении марки указывает номер стали, определяющий ее состав и свойства. Причем, чем выше номер, тем больше в стали углерода. Так, в Ст1 углерода может быть 0,06–0,12 %; в стали СтЗ – углерода 0,14–0,22%; в стали Ст – углерода 0,38– 0,49 %.

Углеродистая сталь может быть трех степеней рас­кисления – спокойная, полуспокойная и кипящая. Для более полной оценки характеристики стали, к знаку марки добавляют соответствующие буквы сп, пс, кп. Например, Ст2кп, СтЗсп, Ст5пс, Ст5сп. Углеродистую сталь обыкновенного качества изготовляют следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.

По ГОСТ 1050-74 выпускается углеродистая каче­ственная конструкционная сталь. В зависимости от ме­ханических свойств эта сталь делится на пять катего­рий. В углеродистых качественных сталях нормируется содержание углерода, кремния, марганца, хрома, серы и фосфора. По содержанию углерода сталь и марки­руется.

Марка углеродистых качественных сталей состоит из двух цифр, которые указывают на примерное содер­жание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 08 содержит углерода 0,5–0,12 %; сталь 20 со­держит углерода 0,17–0,24%.

В качественных конструкционных сталях жестче ограничения по содержанию вредных примесей, чем в сталях обыкновенного качества.

При производстве стальных строительных конструк­ций большое применение находят низколегированные стали и стали повышенной прочности. Маркировка леги­рованных сталей состоит из сочетания прописных букв и цифр. Буквы указывают наличие в стали легирую­щих элементов. Условное обозначение химических эле­ментов, входящих в состав сталей, приведено в табл. 1.

Цифры, стоящие непосредственно после буквы, ука­зывают примерное процентное содержание соответст­вующего элемента. Цифра 1 после буквы или отсутствие цифры означает, что содержание соответствующего ле­гирующего элемента составляет около одного процента.

Число, стоящее перед буквами, указывает содержа­ние углерода в сотых долях процента. Например, сталь марки 10Г2С1Д содержит около 0,1 % углерода, до 2 % марганца, около 1 % кремния и как компонент сплава — медь. Сталь 14Г2АФ содержит доли процента азота и ванадия, около 0,14 % углерода и около 2 % марганца.

Таблица 1

Условные обозначения легирующих элементов стали

№№ п/п	Легирующий элемент	Условное обозначение	№№ п/п	Легирующий элемент	Условное обозначение
1	2	3	1	2	3
1	Азот	А	11	Никель	Н
2	Алюминий	Ю	12	Ниобий	Б
3	Бор	Р	13	Сера	-
4	Ванадий	Ф	14	Селен	Е
5	Вольфрам	В	15	Титан	Т
6	Кобальт	К	16	Углерод	-
7	Кремний	С	17	Фосфор	П
8	Марганец	Г	18	Хром	Х
9	Медь	Д	19	Цирконий	Ц
10	Молибден	М

Высококачественная сталь с пониженным содержа­нием серы и фосфора маркируется дополнительной бук­вой А в конце марки. Встречающийся в таких марках сталей азот обозначается также буквой А, которая обычно ставится в середине марки.

Для изготовления стальных конструкций зданий и сооружений применяют стали классов и соответствующих им марок приведенных в табл. 2.