Марки стали металлопроката

Сталь — это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода не превышает 2,14%. Именно углерод и дополнительные элементы определяют свойства стали: прочность, твёрдость, пластичность, свариваемость и устойчивость к коррозии. Чтобы разобраться в этом многообразии, существует система маркировки, регламентированная государственными стандартами.

Принципы маркировки

Маркировка стали — это условное обозначение, в котором зашифрована информация о её составе и свойствах. Система основана на буквенных и цифровых символах. Буквы обозначают легирующие элементы (добавки, улучшающие свойства), а цифры — их процентное содержание или долю углерода.

Основной принцип прост: каждому химическому элементу, входящему в состав стали, присвоена своя буква русского алфавита. Зная эти обозначения, можно «прочитать» марку стали как формулу.

Цифра после буквы показывает среднее содержание элемента в процентах. Если цифры нет, значит, элемента в стали около 1% (но не более 1,5%).

Углеродистая сталь обыкновенного качества

Это самый распространённый и доступный вид стали, применяемый в строительстве и общем машиностроении. Производство регламентировано ГОСТ 380-2005.

Марки этой стали: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6. Чем больше цифра, тем выше содержание углерода и прочность, но ниже пластичность. После цифры может стоять обозначение степени раскисления:

• кп — кипящая сталь (минимально раскисленная, самая дешёвая);
• пс — полуспокойная;
• сп — спокойная (полностью раскисленная, наиболее качественная).

Также сталь делится на три группы поставки:

Группа А используется чаще всего, и буква «А» в маркировке не указывается. Наиболее распространённая марка — Ст3, которая применяется для несущих и ненесущих конструкций, арматуры, крепежа.

Углеродистая качественная конструкционная сталь

Эта группа отличается более строгими требованиями к составу и содержанию вредных примесей (серы и фосфора). Производство регулирует ГОСТ 1050-2013.

Маркировка проста: двузначное число указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20 содержит около 0,20% углерода, сталь 45 — около 0,45%.

С увеличением содержания углерода растёт прочность и твёрдость, но снижается пластичность и свариваемость. Низкоуглеродистые марки (08–20) хорошо подходят для сварных конструкций, а высокоуглеродистые (50–60) — для деталей, работающих на износ.

Легированная конструкционная сталь

Легированные стали содержат специально добавленные элементы, которые придают материалу особые свойства: повышенную прочность, жаростойкость, коррозионную стойкость. Производство регулирует ГОСТ 4543-2016.

Маркировка строится по единому принципу: первые две цифры — содержание углерода в сотых долях процента, далее буквы и цифры обозначают легирующие элементы и их содержание. Примеры расшифровки:

• 40Х — 0,40% углерода, около 1% хрома. Применяется для валов, шестерней, болтов;
• 09Г2С — 0,09% углерода, около 2% марганца, кремний менее 1,5%. Одна из самых популярных марок для сварных конструкций и ёмкостей, работающих при температурах от −70 до +450 °C;
• 12Х18Н10Т — 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля, менее 1,5% титана. Нержавеющая сталь для химической и пищевой промышленности.

По суммарному содержанию легирующих элементов стали делятся на три группы.

Низколегированные стали широко применяются в строительстве, поскольку хорошо свариваются и обладают повышенной прочностью. Высоколегированные чаще встречаются в химическом машиностроении и энергетике.

Инструментальная сталь

Инструментальные стали предназначены для изготовления режущего, измерительного и штампового инструмента. Они отличаются высокой твёрдостью и износостойкостью.

Углеродистая инструментальная

Маркируется буквой У и цифрой, показывающей содержание углерода в десятых долях процента. Буква А в конце означает повышенное качество. Производится по ГОСТ 1435-99.

Главный недостаток углеродистых инструментальных сталей — низкая теплостойкость: при нагреве режущей кромки выше 200 °C они быстро теряют твёрдость.

Легированная инструментальная и быстрорежущая сталь

Легированная инструментальная сталь содержит добавки хрома, вольфрама, ванадия, марганца, которые повышают прокаливаемость и износостойкость. Производится по ГОСТ 5950-2000. Примеры: 9ХС (свёрла, метчики), ХВГ (калибры, протяжки), Х12МФ (штампы, матрицы).

Быстрорежущая сталь — особая разновидность, обозначаемая буквой Р в начале марки, за которой следует процент вольфрама (ГОСТ 19265-73). Наиболее известные марки: Р6М5 и Р18. Они сохраняют твёрдость при нагреве до 600 °C и применяются для свёрл, фрез, резцов.

Нержавеющая сталь

Нержавеющие стали выделены в отдельную категорию благодаря устойчивости к коррозии. Марки регламентирует ГОСТ 5632-2014. Основой коррозионной стойкости является высокое содержание хрома (не менее 10,5%).

Аустенитные стали (12Х18Н10Т) немагнитны, хорошо свариваются и работают в диапазоне от −196 до +600 °C. Мартенситные (40Х13, 95Х18) обладают высокой твёрдостью, но хуже поддаются сварке.

Дополнительные обозначения в маркировке

В маркировке стали встречаются дополнительные буквы, указывающие на особенности:

• А в конце — высококачественная сталь (пониженное содержание серы и фосфора);
• Ш через дефис — электрошлаковый переплав;
• Л в конце — литейная сталь;
• К в конце — котельная сталь (для сосудов под давлением);
• С в начале — строительная сталь (далее идёт предел текучести, например С345);
• А в начале — автоматная сталь (для массового производства крепежа).

Знание принципов маркировки позволяет быстро определить состав, свойства и область применения любой марки стали, что незаменимо при проектировании, закупке материалов и контроле качества.