Отечественная и зарубежная маркировка конструкционных сталей (90

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П.Королёва

В.В.Уваров, Е.А.Носова, В.С.Уварова

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ И ЗАРУБЕЖНАЯ МАРКИРОВКА КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

Учебное пособие

Самара, 2004

УДК 69.14.18.29

Уваров В.В., Носова Е.А., Уварова В.С. Отечественная и зарубежная маркировка конструкционных сталей: Учеб.пособие, Самар.гос.аэрокосм.ун-т.

Самара, 2004. – 34 с.

Приведены материалы по стандартизации и маркировке сталей в России и в промышленно развитых зарубежных странах. Указаны принципы маркировки конструкционных сталей по физическим, механическим свойствам и химическому составу. Даны типовые примеры маркировки стали в разных странах.

Предназначается для студентов машиностроительных и металлургических специальностей, а также для студентов, обучающихся по специальностям «Стандартизация и сертификация в машиностроении», «Управление качеством продукции».

Работа подготовлена на кафедре «Технология металлов и авиационное материаловедение»

Печатается по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П.Королёва.

Рецензенты – доктор технических наук, профессор Попов И.П.

доктор физико-математических наук, профессор Покоев А.В.

©Самарский государственный аэрокосмический университет, 2003

2

Введение

Для правильного выбора стали при изготовлении деталей машин или конструкций необходимо иметь представление о свойствах современных конструкционных сталей, производимых на металлургических заводах.

Поставка и получение стали и стальных изделий осуществляются на основании действующих технических условий. Так как система стандартизации стали и стальных изделий не во всех странах одинакова, выбирать равноценные стали, производимые в различных странах, довольно затруднительно. Маркировка стали в: различных странах тоже разная, и по марке стали часто даже нельзя определить основной характер стали. В большинстве стран марка стали состоит из комбинации цифр и букв. Буква в марке стали обычно обозначает присутствие легирующего элемента, но в разных странах эти буквы обозначают разные элементы. В некоторых странах для этой цели применяют просто химические символы соответствующего элемента.

В современный период интеграции стран и вхождения России в мировой рынок вопросы системы стандартизации и, в частности, маркировки стали, как ведущего конструкционного материала, являются весьма актуальными. Нынешние студенты, будущие специалисты, должны располагать необходимой информацией в области стандартизации и маркировки сталей.

4

1.Система стандартизации стали

Вкаждой стране на материал и изделия разрабатываются технические стандарты. Каждый Государственный технический стандарт имеет свое обозначение, которое выбирается таким образом, чтобы оно не дублировалось в других странах. Поэтому в технической литературе и других документах нет необходимости указывать принадлежность стандарта определенной стране, так как она определяется его основным символическим обозначением, приводимым обычно в начале обозначения стандарта. Основные обозначения технических стандартов отдельных стран, их названия, а также названия институтов по стандартизации приведены в табл. 1.

Вбольшинстве стран обозначение стандарта состоят из трех частей: первая часть является основным государственным символическим обозначением стандарта, вторая часть—символом технической области, к которой стандарт относится (например, область металлургии); третья часть— это обычно число, которое имеет определенное значение или является просто порядковым номером стандарта для соответствующей области.

Внекоторых странах металлические материалы и заготовки из них имеют при стандартизации единое обозначение. Это обозначение подразделяется в зависимости от материала (сталь, цветные металлы, чугун) и вида изделия.

Вразличных странах технические стандарты на сталь и стальные изделия упорядочены по-разному. В общем, все эти стандарты можно разделить на следующие группы:

1.Общие стандарты, содержащие различные термины и определения, общие положения об условиях поставки и контроля и т.п.

2.Стандарты по отбору проб, содержащие указания об объеме испытаний и порядке отбора проб для контроля и испытаний поставляемого материала.

3.Стандарты испытаний, регламентирующие порядок и методику испытаний.

4.Стандарты на материалы (стандарты качества), содержащие требования к металлическим материалам.

5.Технические инструкции по поставке, группируемые по определенным видам изделий и содержащие технические требования, предъявляемые к этим изделиям, и положения об их проверке.

6.Стандарты на изделия (стандарты на размеры), подразделяемые в зависимости от вида изделий и содержащие размеры и допуски.

7.Обзорные стандарты, содержащие некоторые основные характеристики материалов отдельных групп, взятые из стандартов на материалы (например, конструкционные стали вообще и стали для сосудов высокого давления).

8.Технические описания, содержащие дополнительные сведения, но не имеющие такого обязательного характера, как стандарты (например, таблицы для пересчета диаметра отпечатка на значения твердости по Бринеллю, сравнительные таблицы показателей твердости по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу и сравнительные таблицы показателей ударной вязкости, полученных различными методами).

5

Таблица 1 Перечень обозначений ряда государственных стандартов в различных

странах

6

В большинстве стран стандарты на материалы объединены с техническими инструкциями на поставку. Такие стандарты разделяются по группам сталей одинакового характера (обычные стали, улучшаемые цементуемые и коррозионностойкие), а также по группам изделий одинаковой формы (толстый лист, трубы для металлоконструкций, сварные трубы), либо по областям применения (котельный лист, лист для глубокой вытяжки, котельные трубы, фасонные профили и катанка).

Для указанных групп сталей разработаны перечни, в которые входят характеристики всех металлических материалов, относящихся к соответствующей группе. При этом один и тот же материал может появиться в нескольких перечнях; такие перечни являются очень ценным пособием для конструктора при выборе материала.

2. Общие принципы маркировки стали

Отдельным видам стали присваивается обычно марка, состоящая из букв или цифр, либо из комбинации букв и цифр. Во всех странах, производящих сталь, эти стали имеют как общее обозначение в соответствии с национальными техническими стандартами, так и заводскую марку изготовителя. Заводские марки присваиваются не стандартизованным в данной стране сталям и стандартизованным. Заводская марка указывает изготовителя стали. Пока не существует единой международной системы маркировки сталей, вследствие чего в системах обозначения сталей в отдельных странах имеются существенные различия.

Название каждой марки стали должно быть очень кратким, простым, оно должно иметь определенный смысл, т. е. быть конкретным, понятным, чтобы его можно было выразить не только письменно, но и устно. Важно, чтобы название марки оставалось до тех пор, пока эта сталь находится в производстве, так как она упоминается в чертежах и других технических документах, касающихся производства изделий из данной стали. Следует отметить, что в настоящее время появилось особое требование, связанное с использованием маркировки стали в программах при работе на ПЭВМ.

При создании системы маркировки сталей применяют различные критерии, наиболее распространённым из которых является химический состав. В ряде систем таким критерием является предел прочности, в других – только порядковый номер с обозначением группы сталей, исходя из области её применения и т.п.

Буквы, применяемые для обозначения марки легированной стали, означают, как правило, основные легирующие элементы. В таблице 2 приведены данные по обозначению легирующих элементов в марках сталей ряда стран.

7

Таблица 2 Обозначение легирующих элементов в марках сталей различных стран

Как видно из табл.2, не во всех странах в марке стали отдельные легирующие элементы обозначают одинаковыми буквами. В связи с этим, одинаковые стали в разных странах имеют неодинаковые обозначения. В качестве примера можно отметить ряд маркировок, приведённых в таблице 3.

Таблица 3 Различия в обозначении одинаковых сталей в различных странах

В последние десятилетия происходит интеграция стран не только в политической и социальной области, но и в области технической документации, и, в первую очередь, в вопросах создания единых стандартов в маркировке сталей и сплавов. Пока сделаны первые шаги в создании единой международной системы маркировки стальных материалов. Так, страны Европы, вступившие в Евросоюз (EU), в качестве единой системы маркировки приняли систему европейских стандартов (Евронормы EU). Это не означает, что все страны одномоментно вводят эту систему маркировки сталей. Процесс перехода является эволюционным и определяется соответствующими

8

временными факторами и документами. Однако, введение системы маркировки по Евронормам является предпочтительным и означает реальный шаг в деле интеграции стран европейского континента. Аналогичные процессы происходят и в других регионах мира (Азиатско-Тихоокеанский регион, Северо- и Южно Американские страны и т.п.)

Страны СНГ, производящие сталь и стальные полуфабрикаты, в основном используют систему маркировки, принятую в России (бывшем

СССР), но ряд заказов выполняют и по стандартам других стран.

3.Принципы маркировки сталей по Российским стандартам

ВРоссии принята буквенно-цифровая система маркировки сталей, в том числе и легированных. Каждая марка содержит определённое сочетание цифр и букв. Легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита, обозначения приведены выше (табл.2). Буква А в середине марки стали указывает на содержание азота, а в конце марки – на то, что сталь высококачественная.

Для конструкционных марок стали 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.

Вкачестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2 %, никель 1-4 %, марганец до 2 %, кремний 0,6-1,2 %. Такие легирующие элементы, как Mo, W, V, Тi, обычно вводят в сталь в сочетании с Cr, Ni с целью дополнительного улучшения тех или иных физикомеханических свойств. В конструкционных сталях эти элементы обычно содержатся в следующих количествах, %: Мо 0,2-0,4; W 0,5-1,2; V 0,1-0,3; Тi 0,1-0,2.

Например, сталь 18ХГТ содержит, %: 0,17-0,23 С, 1,0-1,3 Сr, 0,8-1,1 Мn, около 0,1 Тi; сталь 38ХНЗМФА - 0,33-0,40 С, 1,2-1,5 Сr, 3,0-3,5 Ni, 0,35-0,45 Мо, 0,1-0,18 V; сталь ЗОХГСА -0,32-0,39 С, 1,0-1,4 Сr, 0,8-1,1 Мn, 1,1-1,4 Si.

Винструментальных сталях в начале обозначения марки стали ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента. Начальную цифру опускают, если содержание углерода около 1 % или более.

Например, сталь ЗХ2В8Ф содержит, %: 0,3-0,4 С, 2,2-2,7 Сr, 7,5-8,5 W, 0,2-0,5 V; сталь 5ХНМ - 0,5-0,5 С, 0,5-0.8 Сr, 1,4-1,8 Ni, 0,19-0,30 Мо; сталь ХВГ - 0,90- 1,05 С, 0,9-1,2 Сr, 1,2-1,6УУ, 0,8-1,1Мn.

Для некоторых групп сталей принимают дополнительные обозначения. Марки автоматных сталей начинаются с буквы А, подшипниковых - с буквы Ш, быстрорежущих - с буквы Р, электротехнических - с буквы Э, магнитотвердых -

сбуквы Е.

При маркировке электротехнических сталей (1211, 1313, 2211 и т. д.) первая цифра обозначает класс по структурному состоянию и виду прокатки, вторая - содержание кремния, третья - потери на гистерезис, четвертая - группу

9

по основной нормируемой характеристике. Вместе три первые цифры означают тип стали, а четвертая - порядковый номер этого типа стали.

Марки стали для строительных конструкций обозначают С235, С245, С255, С345, С590К и т. д., где буква С означает, что сталь строительная, цифры - предел текучести проката в МПа, а буква К - вариант химического состава. Если в конце обозначения стоит буква Д, это значит, что сталь дополнительно легирована 0,15-0,30 % Сu, например С345Д.

Для изготовления рельсов широкой колеи типов Р75, Р65, Р50 применяют стали марок М76, М74, где буква М указывает мартеновский способ выплавки, а цифры - среднее содержание углерода в сотых долях процента. В конце обозначения марок особо высококачественных сталей могут стоять буквы, показывающие способы ее дополнительного переплава. Буквы ВД означают, что с целью улучшения качества сталь была подвергнута вакуумно-дуговому переплаву, буква Ш -электрошлаковому, ПД - плазменно-дуговому, ВИ - вакуумно-индукционной выплавке.

Нестандартные легированные стали, выпускаемые заводом «Электросталь», обозначают сочетанием букв ЭИ (электросталь исследовательская) или ЭП (электросталь пробная). Легированную сталь, выпускаемую Златоустовским металлургическим заводом, маркируют буквами ЗИ, заводом «Днепроспецсталь» - ДИ. Во всех случаях после сочетания букв идет порядковый номер стали, например ЭИ 417, ЭП 767, ЗИ 8, ДИ 8 и т. д. После освоения марки металлургическими и машиностроительными заводами условные обозначения заменяет общепринятая маркировка, отражающая химический состав стали.

Литейные стали маркируются той же буквенно-цифровой системой, как и деформируемые. Но в конце марки дополнительно ставится буква Л, что означает литейную сталь.

Жесть в зависимости от назначения, качества поверхности и свойств делится на марки ЧЖК, ЧЖР, ГЖГ, ГЖР, ЭЖК, ЭЖК-Д, ЭЖР-Д. Буквы в обозначении марок означают: ЖК - жесть консервная, ЖР - жесть разного назначения, кроме тары для пищевых продуктов, Ч - черная, Г - горячего лужения, Э - электротехнического лужения, Д - жесть с дифференциальным покрытием.

4. Маркировка сталей по Европейским стандартам (Евронормам)

Для обозначения стали используют комбинацию букв и цифр, которая характеризует основные свойства стали (физические, химические, механические или технологические). В случае необходимости вводят добавочные характеристики. Особое внимание уделяется степени чистоты стали по содержанию фосфора и серы, степень чистоты обозначают буквами латинского алфавита, как указано в табл.4.

10