2.4.2. Классификация сталей

Стали классифицируют по химическому составу, способу производства, качеству, степени раскисления, назначению, структуре (рисунок 2.4.3.).

По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные. Углеродистые стали разделяются на низкоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглеродистые (от 0,3 до 0,6% С) и высокоуглеродистые (более 0,6% С). Легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные (до 2,5%), среднелегированные (от 2,5 до 10%) и высоколегированные (более 10%). По преобладающему легирующему элементу легированные стали подразделяются на хромистые, марганцевые, хромоникелевые, и др.

По способу производства различают конверторные, мартеновские, электростали и стали особых методов выплавки.

По назначению стали классифицируют на конструкционные, инструментальные, строительные и стали специального назначения с особыми свойствами.

По качеству различают стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Качество стали зависит от количества вредных примесей, преимущественно серы и фосфора. Содержание этих элементов в сталях различного качества приведено на рисунке 2.4.5.

Качество углеродистой стали отражается в маркировке. Стали обыкновенного качества маркируют буквами Ст, например, Ст3. В конце маркировки высококачественных сталей ставится буква А, например. У12А. Отсутствие букв Ст в начале и буквы А в конце маркировки означает, что углеродистая сталь является качественной (сталь 45, У12 и т.д.). Все легированные стали производят, как минимум, качественными.

Для производства особо высококачественных сталей применяют специальные виды улучшающей обработки, которые могут быть указаны в марках сталей: ВИ (ВИП) – переплав в вакуумных индукционных печах; Ш (ЭШП) – электрошлаковый переплав; ВД (ВДП) – переплав в вакуумных дуговых печах; ШД – вакуумно-дуговой переплав стали после электрошлакового переплава; ОДП – обычная дуговая плавка; ПДП – плазменно-дуговая плавка.

По степени раскисления различают: спокойную сталь, которая раскислена Мn, Si и Al; полуспокойную – Мп и Al и кипящую – Мn. Кипящая сталь уступает по качеству спокойной, так как содержит больше кислорода.

По структуре в равновесном состоянии стали классифицируют на доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные, ледебуритные, аустенитные и ферритные. По структуре в неравновесном состоянии после охлаждения на воздухе – на перлитные, мартенситные и аустенитные.

В ГОСТах на стали, принята следующая система для обозначения марок сталей. Обозначения состоят из комбинации цифр и букв. Первые цифры в маркировке указывают на содержание углерода в стали: если число однозначное – в десятых долях процента, а если двузначное – в сотых долях процента. В случае, когда первые цифры (цифра) отсутствуют, содержание углерода в стали равно или более 1%, например Х12, Х6ВФ. для обозначения легирующих элементов, входящих в состав стали, каждому из них присвоена своя буква: H-Ni, Д-Си, A-N, X-Cr, Р-В, П-Р, К¬Со, Б-NЬ, М-Мо, Ц-Zr, T-Ti, Г-Мп, С-Бi, Ф-V, B-W. Для указания количества легирующего элемента в составе стали после соответствующей буквы в марке ставится число, равное процентному содержанию элемента. Если числа нет, то содержание элемента меньше 1 – 1,5% (например, 5Х3В3МФС). Степень раскисления стали обозначается буквами в конце маркировки стали: СП – спокойная; ПС – полуспокойная; К – кипящая.

Помимо указанных, для некоторых сталей употребляются специальные условные обозначения. Например, обозначение быстрорежущих сталей начинается с буквы Р, цифры за которой показывают содержание вольфрама в процентах (Р18, Р6М5К5), а шарикоподшипниковых сталей – с буквы Ш: ШХ4, ШХ15СГ, где цифры (4 и 15) указывают на содержание хрома в стали в десятых долях процента.