Маркировка сталей и сплавов: значение, стандарты и принципы

Маркировка легированных сталей в России — это строгая и детализированная система, которая позволяет быстро и точно определить ключевые характеристики металлических материалов. Она включает буквенные и числовые обозначения, отражающие ключевые химические элементы и их количественные значения, а также методы производства сплавов, что упрощает их выбор для реализации конкретных задач в различных отраслях.

Зачем нужна единая система маркировки

Единая система маркировки важна по нескольким причинам:

1. Удобство идентификации. Четкие и понятные обозначения позволяют быстро определить состав и свойства сплава, что особенно важно в условиях массового производства и поставок. Стандартизированная маркировка позволяет избежать путаницы и ускорить производственные процессы.
2. Стандартизация обозначений. Единые стандарты маркировки упрощают обмен информацией между разными участниками рынка: производителями, поставщиками и потребителями. Единый стандарт помогает минимизировать вероятность ошибок при выборе материалов.
3. Прозрачность рынка. Упрощенный доступ к информации о материалах делает рынок более прозрачным. Это позволяет легко сравнивать различные виды сталей, даже если они производятся разными компаниями. 
4. Повышение безопасности. В таких отраслях, как строительство и машиностроение, использование сплавов определенных марок критически важно для безопасности. Единая система помогает убедиться, что материалы соответствуют необходимым требованиям.
5. Упрощение обучения и подготовки. Система маркировки, единая для всех участников рынка, делает процесс подготовки специалистов в области материаловедения и металлургии более прозрачным и понятным.

Таким образом, единая система маркировки — важный инструмент, который способствует безопасной эксплуатации материалов и более эффективному взаимодействию между участниками промышленного рынка.

Принципы маркировки

В металлургической отрасли Российской Федерации используется особый буквенно-цифровой способ наименования легированных сталей. Маркировка отражает химический состав, который определяет основные свойства материалов. Это помогает специалистам быстро определить назначение сплава и его эксплуатационные характеристики. Данная система включает в себя несколько ключевых правил и обозначений, которые важно понимать, чтобы ориентироваться в классификации сплавов и сталей.

Легирующие элементы и их обозначение

Каждый легирующий элемент в маркировке обозначается буквой кириллицы. Важно знать ключевые значения для правильного понимания марки сплава (табл. 1).

Таблица 1 — Легирующие элементы и их обозначения 

Кроме азота буква А, если она стоит в конце марки, указывает на высокое качество материала — минимальное количество вредных примесей в его составе.

Обозначение содержания углерода и легирующих элементов

Маркировка конструкционных сталей начинается с указания содержания углерода (C). Первые две цифры обозначают процентное количество C в сотых долях процента. Например, сталь 70 содержит 0,70% углерода. Это позволяет быстро оценить уровень прочности и твердости.

Для инструментальных сталей подход к маркировке несколько иной. Здесь цифра перед буквами обозначает содержание углерода в десятых долях процента. Если количество C составляет 1% или больше, эта цифра не указывается. Таким образом, можно сразу отличить инструментальные стали от конструкционных.

Когда в сплавах содержание определенного легирующего элемента превышает 1%, за соответствующей буквой указывается цифра, обозначающая его процентное содержание. Если же процентное соотношение элемента равно или меньше 1%, цифра после буквы не ставится. 

Так в марке 12Х18Н10 содержится 0,12% углерода, 18% хрома и 10% никеля. Если же количество легирующего элемента минимально (например, хрома меньше 1%), то обозначаться он будет только буквой Х без цифр после нее. Например, 70С2ХА содержит 0,7% углерода, приблизительно 2% кремния и менее 1% хрома, буква А в конце маркировки указывает на минимальное количество вредных примесей в составе.

Легирование конструкционных материалов

Среднее процентное соотношение основных легирующих элементов в конструкционных сталях представлено в табл. 2.

Таблица 2 — Основные легирующие элементы конструкционных сталей

В дополнение к хрому и никелю в конструкционные стали часто добавляют такие элементы, как молибден, вольфрам, ванадий и титан. Эти добавки улучшают прочность, устойчивость к износу, а также термическую стабильность материала. Использование комплексных легирующих элементов делает сталь более пригодной для эксплуатации в экстремальных условиях, таких как высокие температуры или агрессивные среды.

Дополнительные обозначения для специализированных сталей

Для некоторых групп материалов существуют особые обозначения, указывающие на их назначение и сферы применения (табл. 3).

Таблица 3 — Маркировка сталей специального назначения

Электротехнические стали имеют более сложную систему обозначений. Например, в марках сталей 20895, 20880, 20860, 20832, 21895, 21880, 21860, 21832 и аналогичных, каждая цифра в маркировке несет определенную информацию:

• первая цифра указывает на класс по структурному состоянию;
• вторая цифра отражает содержание кремния;
• третья и последующие цифры означают нормируемую характеристику материала и ее количественное значение.

Эта система позволяет точно указать параметры стали для конкретных задач, таких как производство трансформаторов, электродвигателей и других электротехнических устройств.

Дополнительные характеристики качества

Высококачественные стали могут иметь дополнительные буквы в конце маркировки, указывающие на методы переплава, с помощью которых были улучшены характеристики материала (табл. 4). 

Таблица 4 — Буквенные обозначения методов переплава

Эти методы улучшают чистоту стали, повышают ее однородность и эксплуатационные характеристики, что важно при использовании материалов в экстремальных условиях, например, в авиационной и космической отраслях.

Нестандартные марки стали

Отдельные сталелитейные предприятия, такие как завод «Электросталь», разрабатывают экспериментальные сплавы, которые обозначаются как ЭИ (электросталь исследовательская) или ЭП (электросталь пробная). После буквенного обозначения указывается порядковый номер нового сплава. Эти марки разрабатываются для конкретных целей, а после успешного испытания и внедрения они получают общепринятые обозначения. Например, ЭИ 814 позже был преобразован в 17ХНГТ — прецизионный сплав для упругих элементов, а ЭП 414 — в 12Х18Н9СМР — коррозионностойкую сталь.

Примеры маркировки сталей и сплавов производства ПЗПС

Рассмотрим маркировку некоторых сталей, выпускаемых Петербургским заводом прецизионных сплавов:

1. 49К2ФА-ВИ — прецизионный магнитно-мягкий материал. Содержит 49% Co, 2% V. Основой сплава является железо (Fe). Буква А указывает, что сталь высококачественная, т. е. количество серы и фосфора не превышает минимально допустимые значения, ВИ говорит о вакуумно-индукционном методе выплавки.
2. 79НМ — магнитно-мягкий прецизионный сплав, содержащий 79% Ni и менее 1% Mo. 
3. 40КХНМ — прецизионный материал с заданными свойствами упругости. В состав сплава входят: 40% Co, а также Cr, Ni и Mo. 
4. 36НХТЮ — прецизионный сплав с заданными свойствами упругости, содержащий 36% Ni, Cr, Ti и Al. Основа материала — Fe.
5. 12Х18Н10Т — конструкционная коррозионностойкая сталь, содержащая 0,12% C, 18% Cr, 10% Ni и около 1% Ti.
6. 29НК — ковар — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения. Основные легирующие элементы — Ni в количестве 29% и Co.
7. 36Н — инвар — прецизионный сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения, содержащий 36% Ni.
8. ХН78Т — жаропрочная сталь, в составе которой есть 78% Ni, а также Cr и Ti.

Каждая марка обладает уникальными свойствами, которые обеспечиваются как химическим составом, так и методами обработки и выплавки. ПЗПС выпускает высококачественную продукцию с точной маркировкой, что гарантирует соответствие материалов всем техническим требованиям и актуальным ГОСТ. 

Продукция завода широко используется в различных отраслях промышленности благодаря надежности, долговечности и соответствию международным стандартам качества. Для получения дополнительной информации о марках сплавов, выпускаемых ПЗПС, а также для оформления заказа, свяжитесь с нашими специалистами. Мы всегда готовы предложить вам продукцию высокого качества, соответствующую требованиям вашего производства.

‍