Identyfikacja stali: klasyfikacja, znakowanie i dekodowanie

Obecnie istnieje ogromna różnorodność stali, które mogą być wykonane. Każdy, kto ma z nimi do czynienia, musi umieć je odróżnić i to dość szybko. W celu określenia składu chemicznego i właściwości fizycznych stali opracowano oznaczenia, które powinny być znane.

Ogólna klasyfikacja stali

Pierwszą rzeczą, o której należy pamiętać jest to, że sama stal jest stopem, który składa się z metalu i węgla. Druga ważna uwaga - zawartość węgla nie powinna przekraczać 2,14%. Sprawia, że stal staje się twarda, ale wraz z jej wzrostem wzrasta kruchość surowca. Ponadto warto zauważyć, że podstawowa klasyfikacja stali opiera się na składzie chemicznym stopu. Definiuje to dwie szerokie grupy - Węglowe i stopowe. Stale węglowe z kolei dzielą się na nisko-, średnio- i wysokowęglowe. Zawartość pierwiastka podstawowego wynosi odpowiednio: do 0,25%, 0,25% do 0,6% i powyżej 0,6%. Dla Stale stopowe Istnieje również podobny podział na mniejsze grupy. Niskostopowe zawierają do 2,5% pierwiastków stopowych, średniostopowe od 2,5% do 10%, a wysokostopowe powyżej 10%.

Stal, w zależności od jej właściwości fizycznych, można również podzielić na stal konstrukcyjną i narzędziową. Pierwsza kategoria materiałów jest przeznaczona do dalszego wykorzystania w przemyśle i budownictwie, natomiast druga kategoria jest wykorzystywana do produkcji większości narzędzi skrawających, wykrojników i uchwytów.

Interpretacja stali konstrukcyjnych

Możemy zacząć od prostych przykładów oznaczeń stali. Załóżmy, że stal konstrukcyjna, która nie zawiera żadnych składników stopowych i jest standardowej jakości, jest oznaczona literami "St". Po tych literach zwykle następuje liczba. Wskazują one na zawartość węgla w danym rodzaju stopu i są wyrażone w postaci dziesiętnej. Jeśli po tych cyfrach następuje kombinacja liter, np "KP", wskazuje, że stal nie została w pełni odtleniona w piecu. Jest to metoda wykonania gatunku BOF, na którą wskazuje oznaczenie stali "KP". Jeśli ich nie ma, oznacza to, że surowiec należy do typu spokojnego.

Nieco inne podejście będzie stosowane do oznaczania niskostopowej stali konstrukcyjnej. Na przykład oznaczenie 09G2S. Ten produkt będzie zawierał 0,9% węgla, a pierwiastki stopowe to krzem, mangan. Zawartość pierwiastków stopowych w tym produkcie jest w zakresie 2,5%. Podobne oznaczenia stosuje się na przykład dla 10CrNiNG i 15CrNiNG. Jak widać, jedyną istotną różnicą jest zawartość węgla. Możemy również zauważyć na podstawie gatunków stali, że żadna z liter nie ma wartości liczbowej. Oznacza to, że każdy z wymienionych pierwiastków stopowych zawiera nie więcej niż 1% całkowitej masy.

Dostępne są inne klasy, takie jak 20X, 30X i tak dalej. д. Jest to również stal stopowa konstrukcyjna, ale jej głównym składnikiem będzie chrom. W tym przypadku pierwsza liczba odnosi się do zawartości węgla w setnych częściach procenta, a nie w dziesiątych. Przykładem takiej stali jest 30CrNiXhsa. Zawartość węgla będzie wynosić 0,3%, a dodatki to krzem, mangan i chrom. Nie ma współczynników liczbowych, co oznacza, że zawartość każdego z nich jest nie większa niż 1-1,5%.

Różnorodność oznaczeń

Oznaczenie gatunków stali nie zawsze wskazuje na zawartość jakiejkolwiek substancji. W niektórych przypadkach oznaczenie literowe będzie identyfikowało surowiec należący do określonej klasy, grupy produktów. Na przykład, istnieje specyficzna grupa stali konstrukcyjnych, które są przeznaczone do produkcji łożysk. Wszystkie stopy należące do tej kategorii są oznaczone literą "Ш", na początku oznaczenia. Po nich następuje dalsze oznakowanie elementów stalowych pod względem ich zawartości ilościowej. Na przykład, gatunki produktów schC4 i schC15. Oprócz żelaza i węgla w składzie znajduje się 0,4% i 1,5% chromu.

Kolejną cechą szczególną oznakowania jest wprowadzenie liter "К". Umieszcza się go bezpośrednio po pierwszych cyfrach oznaczających ilość węgla. Ta litera w oznaczeniu konstrukcyjnym wskazuje, że stal jest klasy niestopowej. Ponadto surowce oznaczone jako "К" przeznaczone do budowy kotłów parowych i zbiorników, które w przyszłości będą eksploatowane pod wysokim ciśnieniem. Oznaczenie jest dość proste, np. 20K, 22K itd. д.

Stal konstrukcyjna może kończyć się literą "Л". Gdy się pojawia, wskazuje, że produkt jest stopowy i ma lepsze właściwości odlewnicze (40CrNiL).

Konstrukcja, stop narzędziowy

Litery w oznaczeniu stali odgrywają decydującą rolę, jak to już było widać. Tak więc, przykładowo, bez znajomości ich rozszyfrowania trudno byłoby zrozumieć typ konstrukcyjny stali. Po pierwsze, takie surowce byłyby oznaczone literą "С" na początku. Cyfry, które następują bezpośrednio po nich, oznaczają nie zawartość węgla, lecz granicę plastyczności materiału. Oprócz litery podstawowej stosuje się kilka dodatkowych symboli. list "Т" oznacza, że stal została poddana obróbce cieplnej, "К" - oznaczenie zwiększonej odporności na korozję, "Д" - zwiększona zawartość miedzi w stopie.

Jeśli chodzi o stale typu narzędziowego, ich oznaczenie zaczyna się od litery Y "У", stojąc na samym początku. Litera ta oznacza, że surowiec należy do typu narzędzia. Podobnie jak w przypadku stali konstrukcyjnej, kolejne liczby oznaczają zawartość węgla w materiale. Ponadto zauważa się, że stale narzędziowe mogą być wysokiej jakości i wysokiego gatunku. Od zwykłych ocen odróżnia je litera "А", stojąc na końcu oznaczenia tego stopu. Również w składzie może być czasem wysoki stopień Mangan, jeśli to konieczny dla przyszłe wykorzystanie. Te kompozycje będą oznaczone dodatkową literą "Г". Gatunek stali narzędziowej jest oznaczony w następujący sposób U8, U8A lub U8GA.

Dodatkowo warto wspomnieć, że oznaczenie stopowych stali narzędziowych odbywa się według tych samych zasad co stali konstrukcyjnych.

Stal szybkotnąca, stal elektrotechniczna

W kategorii stopów szybko skrawających kod zaczyna się od "Р". Bezpośrednio po niej następuje liczba wskazująca ilościową zawartość wolframu w stopie. Kolejne kroki opierają się na tej samej zasadzie opisanej powyżej. Pisze się literę oznaczającą konkretny pierwiastek, a następnie liczbę oznaczającą ilość pierwiastka w składzie.

Osobliwością takich stopów jest to, że ich oznaczenie nigdy nie wskazuje na literowe i liczbowe oznaczenie chromu, ponieważ jego zawartość w tego typu materiale wynosi zawsze 4%. To samo dotyczy węgla, ale zawartość węgla będzie proporcjonalna do zawartości wanadu. zawartość wanadu jest zwykle mniejsza niż 2,5%, więc nie podaje się żadnej litery ani liczby. Jeśli z jakiegoś powodu zawartość elementu jest zwiększona, to jest to zaznaczone na samym końcu oznaczenia. Oznaczenie stali węglowej typu szybkotnącego zawiera zazwyczaj takie litery jak H, X, U, T, oznaczające odpowiednio zawartość niklu, chromu, aluminium i tytanu.

Szczególny nacisk należy położyć na oznaczenie niestopowych stopów elektrycznych. Często są one określane jako żelazo techniczne. Ich główną cechą jest niski opór elektryczny, który uzyskuje się dzięki wyjątkowo niskiej zawartości węgla, wynoszącej około 0,04%. Jeśli mówimy o osobliwościach znakowania tego typu technicznego żelaza, to jest to całkowity brak liter, są tylko liczby. Na przykład stal 10880 lub 20880. Pierwsza cyfra będzie oznaczać rodzaj przetwarzania stopu, który może być walcowane na gorąco lub kute - 1, kalibrowane - 2. Druga cyfra wskazuje tempo starzenia się metalu. W tym przypadku 0 oznacza, że współczynnik nie jest znormalizowany, 1 jest znormalizowany. Trzecia cyfra oznacza przynależność materiału do określonej grupy według cechy, która zostanie wybrana jako główna. Dwie ostatnie cyfry, tj. czwarta i piąta, będą oznaczały współczynnik wybranej cechy.

Same zasady wyznaczania zostały opracowane od czasów Związku Radzieckiego. Oznaczenie GOST stali w bieżącym użyciu jest również oparte na dokumentach radzieckich. Zgodnie z GOST, stal jest odpowiednio oznakowana nie tylko w Rosji, ale także w krajach WNP.

Identyfikacja pierwiastków stopowych

Jak widzieliśmy, pierwiastki stopowe to specjalne dodatki, które są dodawane do kompozycji w celu modyfikacji wszelkich właściwości fizycznych materiału właściwości i cechy charakterystyczne. Aby skutecznie rozszyfrować te rodzaje stopów, należy Znajomość oznaczenia pierwiastków stopowych w stalach stopowych.

Litery użyte do oznaczenia to: X, C, T, D, V, G, F, P, A, N, K, M, B, E, C, S. Te oznaczenia literowe odpowiadają pierwiastkom chemicznym, np. Cr, Si, Ti, Cu, Wo, Mn, W, B, N, Ni, Co, Mo, Nb, Se, Zr, Al. Aby rozszyfrować, jakie elementy oznaczają te litery: chrom, krzem, tytan, miedź, wolfram, mangan, wanad, bor, azot, nikiel, kobalt, molibden, niob, selen, cyrkon, aluminium, odpowiednio.

Stale stopowe

Są one wyznaczane zgodnie z tymi samymi zasadami, które zostały opisane powyżej. Gdzie pierwsze cyfry oznaczają zawartość węgla, a następnie lista dodatków jest kontynuowana z wartościami liczbowymi dodatków zapisanymi bezpośrednio po oznaczeniu elementu.

Istnieje jednak inna klasyfikacja stali stopowych - według jakości. Jakość takich stopów zależy od ilości siarki i fosforu, które są szkodliwymi zanieczyszczeniami, których nie można całkowicie wyeliminować.

W zasadzie wszystkie stale należą do stopów jakościowych. Zawartość zarówno siarki jak i fosforu w tych materiałach wynosi około 0,035%, a ich gatunek to opisany powyżej gatunek standardowy. Wysokogatunkowe gatunki stopów są kolejnym najlepszym rozwiązaniem. Zostały one zredukowane do 0,025% zawartości siarki i fosforu. Na końcu każdego gatunku wysokiej jakości stali stopowej jest ustawiony z literą "А".I ostatnia, trzecia grupa, stal ekstra wysokiej jakości. Do 0,015% siarki i do 0,025% fosforu. Surowce tego typu oznaczane są literą "Ш", który jest ustawiany na końcu i pisany z myślnikiem.

Jako przykład rozważmy stal X5CrNi18-10. Liczba 5 oznacza zawartość węgla w setnych częściach procenta, więc tutaj jest to 0,05%. Następnie są oznaczenia Cr i Ni, wskazujące, że w składzie jest chrom i nikiel. Kolejne liczby są stosowane do ilościowego określenia tych dwóch elementów odpowiednio 18% i 10%. Osobliwością gatunków stali stopowych jest, który jest po litera może w ogóle nie mieć współczynnika liczbowego. Oznacza to, że w stopie znajduje się go od 1 do 1,5%. Jeśli frakcja masowa jakiegokolwiek elementu zostanie zwiększona, ilość zostanie wskazana.

Stal nierdzewna

Stal bezrdzeniowa jest oznakowana jak każdy inny surowiec. Oznaczenie tego typu Rolą stopu jest wskazanie jego składu chemicznego i ujawnienie jego głównych właściwości, co jest bardzo ważne.

Ponieważ stop jest wykonany w wielu krajach na całym świecie, oznaczenie stali nierdzewnej może przestrzegać pewnych międzynarodowych zasad. Jednak obecnie nie ma takich przepisów, a różne kraje stosują własne regulacje dotyczące znakowania produktów. Na przykład europejscy producenci stali oznaczają swoje produkty zgodnie z normą EN 100 27. Federacja Rosyjska opiera się na specyfikacji GOST, która została opracowana jeszcze w czasach sowieckich.

Na przykład stal nierdzewna P265BR jest stopem produkowanym w Europie. Pierwsza litera pisma określa przeznaczenie stali do produkcji zbiorniki ciśnieniowe. Liczby te oznaczają granicę plastyczności stopu, która wynosi 265 N/mm². Dwie ostatnie litery stanowią dodatkowe oznaczenie. "B" wskazuje, że stal ma być użyta do butli ze sprężonym gazem, "R" - oznaczenie temperatury pokojowej.

Elementy do produkcji stali nierdzewnej i ich oznaczenie

Co do oznaczenia stali nierdzewnej w Rosji, zgodnie z GOST, wszystkie oznaczenia literowe pierwiastków chemicznych są znormalizowane, a następnie znając ich rozszyfrowanie można łatwo określić skład i właściwości materiału.

W skład kompozycji wchodzą:

• C dla krzemu. Wprowadzony w celu uniknięcia tworzenia się zgorzeliny na powierzchni metalu po poddaniu go obróbce cieplnej.
• J - aluminium. Dodano, aby uzyskać stabilną strukturę stali nierdzewnej i zmniejszyć ryzyko zanieczyszczeń, które mogłyby pojawić się podczas kontaktu między stopem lub stopowym elementem a wrzącą cieczą.
• X - chrom. Ten pierwiastek jest podstawowym w składzie stali nierdzewnej, ponieważ to on decyduje o odporności na korozję.
• P - bor. Pierwiastek ten odpowiada również za zwiększenie odporności na korozję, jeśli metal jest narażony na działanie wysokich temperatur lub agresywnych substancji chemicznych.
• K - kobalt. Stosowany w celu stabilizacji efektów działania węgla obecnego w kompozycji.
• M - molibden. Dodawany do składu w przypadku konieczności zwiększenia odporności stali na agresywne środowisko gazowe.
• F - wanad. Wprowadzane do stali w celu zwiększenia jej plastyczności w razie potrzeby.

Oznaczanie rozszyfrowywanie

Zasada rozszyfrowania oznaczenia stali nierdzewnej może być rozpatrywana na przykładzie stopu 38XHN3MF, gdzie cyfry 38 oznaczają zawartość węgla 0,33%-0,4%. Następnie przychodzi list "Х", co wskazuje na obecność chromu. Brak współczynnika po literze oznacza ułamek masowy około 1% lub mniej. W tym stopie jest to zazwyczaj od 1,2 do 1,5% chromu. Po nim następuje symbol niklu i liczba 3, która oznacza zawartość niklu na poziomie około 3-3,5%. Dwie ostatnie cyfry, M i F, oznaczają molibden i wanad. Brak cyfr, więc ułamek masy mniejszy niż 1%. Dla tego typu surowca ilość molibdenu wynosi 0,35-0,45%, a wanadu 0,1-0,18%.

Stopy te są naturalnie bardzo odporne na korozję, ale poziom ochrony przed korozją może być dalej zwiększony przez dodanie więcej miedzi. Takie produkty będą charakteryzowały się obecnością dodatkowej litery "Д" w oznaczeniu. Można również dodać mangan "Г" i tytan "Т".

Jak widać z powyższego, zorientowanie się w gatunku stali nie jest trudnym zadaniem. Wiedza ta jest niezbędna dla osób pracujących w przemyśle. A dla przeciętnego człowieka umiejętność rozszyfrowania oznaczenia może znacznie pomóc, gdy wybór materiału dla każdego ze swoich indywidualnych celów. Jest to dość istotne, gdyż czytając oznaczenie pozostawione przez producenta można dokładnie poznać skład chemiczny i właściwości fizyczne produktu. Na terytorium Federacji Rosyjskiej znakowanie odbywa się zgodnie z ujednoliconym GOST, a więc będzie takie samo w każdym regionie.