Главная | Обратная связь

Способы маркировки металлических материалов

 

Обозначение марок сталей и других сплавов в нашей стране производят по буквенно-цифровой системе. Но для различных металлов и сплавов способы маркировки различаются информацией, заложенной в марке. Известны 3 принципиально различных способа маркировки.

Самым распространенным способ является «марка-состав», когда в марке заложена информация о составе по основным компонентам, входящим в сплав. Так обозначаются качественные углеродистые и легированные стали, медные сплавы, твердые сплавы, часть алюминиевых сплавов. Более узкое применение имеет способ «марка-свойство». Таким способом обозначаются графитсодержащие чугуны. В марке заложена информация о прочности и пластических свойствах чугунов.

Третий способ маркировки «марка-каталог». Согласно этому способу сплавам присваиваются номера, перед которыми для углеродистых сталей общего назначения стоят буквы «Ст» (сталь), для высоколегированных сталей сложного состава - индексы «ИЭ» или «ЭП» (марки исследовательские или пробные). В этом случае для расшифровки состава или свойств нужны соответствующие ГОСТы, технические условия или каталоги марок.

Углеродистые стали

 

Основной продукцией черной металлургии является сталь-сплав железа с углеродом. Содержание углерода в стали колеблется в широких пределах от 0,1 до 2%. Сталь промышленного производства является сплавом сложным по химическому составу. Кроме основы-железа в ней содержится много элементов, наличие которых обусловлено различными причинами:

- невозможностью их полного удаления: S,Р, О₂, N₂, Н₂;

- технологическими особенностями производства: марганец и кремний, например, вводятся как раскислители;

- случайные примеси из руды или шихты: Сr, Мn, Ni, Сu, Аs и др.

Содержание всех этих примесей будет зависеть от состава шихты и способа выплавки стали: конверторный, мартеновский, электроплавка, специальные способы выплавки.

Один элемент – углерод вводится в простую сталь намеренно, умышленно. Объясняется это тем, что углерод очень сильно влияет на свойства сталей даже при незначительном изменении его содержания. Поэтому углерод и является основным элементом, изменяющим свойства сталей. С увеличением содержания углерода растут твердость – НВ, прочность – σ_в, уменьшается пластичность δ и вязкость (рисунок 1.).

 

 

Рисунок 1 – Зависимость свойств стали от содержания углерода

 

Количество постоянных примесей в углеродистой стали ограничивается следующими пределами:

- Мn ≤ 0,7%

- Si ≤ 0,5%

- Р ≤ 0,05%

- S ≤ 0,05%

При большем содержании этих элементов сталь следует отнести к сорту легированных сталей, где эти элементы специально вводятся с целью изменения свойств стали.

Марганец и кремний в углеродистой стали являются технологическими добавками, без них невозможно выплавить сталь. Их вводят при выплавке как раскислители, элементы, удаляющие кислород из стали. Марганец к тому же устраняет вредное действие серы, называемое красноломкостью, переводя серу в тугоплавкое соединение МnS.

Сера и фосфор являются вредными примесями железа и попадают в сталь из руды. Сера придает стали красноломкость, образуя соединение, плавящееся в районе температур горячей обработки давлением. Фосфор сообщает стали хладноломкость, что делает его опасным для изделий, работающих в районах с холодным климатом.

Вредными примесями в стали являются газы, особенно такие как кислород и водород. Кислород образует окислы, снижающие усталостную прочность сталей, а водород может образовать трещинки-надрывы, называемые флокенами.

Углеродистые стали по назначению могут быть конструкционными и инструментальными. По качеству конструкционные стали делятся на стали обыкновенного качества и качественные, а инструментальные на качественные и высококачественные.