Черные металлы. Маркировка сталей

Сталь по своему химическому составу классифицируется на углеродистую и легированную: углеродистая сталь содержит железо и углерод с небольшим количеством постоянных примесей (марганец, кремний, фосфор, сера и т. п.). Примеси марганца придают стали высокую износоустойчивость. Кремний значительно увеличивает упругость стали. Фосфор придает стали повышенную способность ломаться в холодном состоянии (хладноломкость), поэтому считается вредной примесью. Сера сообщает стали повышенную хрупкость в нагретом до красного каления состоянии (красноломкость), поэтому также считается вредной примесью.

Основным элементом, определяющим механические свойства углеродистых сталей, является углерод. Влияние примеси углерода на сталь настолько велико, что по количеству (%) содержащегося в стали углерода классифицируют марки сталей.

Легированные стали представляют собой железоуглеродистые сплавы со специально введенными добавками легирующих элементов. К последним относятся: хром, никель, вольфрам, кобальт, марганец, титан и др. Добавлением в сталь нескольких примесей различной пропорции создают специальные, так называемые легированные стали, идущие на изготовление специальных изделий или оссбо ответственных деталей машин. Так, при добавке в сталь хрома и никеля получается нержавеющая сталь. Сталь с примесью кремния и хрома обладает повышенной жароустойчивостью.

В зависимости от того, какие легирующие элементы введены в сталь (один или несколько), например хром, никель и др., она носит название: хромистая, никелевая, хромоникелевая и т. д.

Углеродистые стали обычного качества маркируют буквами Ст., после которых ставятся цифры 1, 2, 3. Например: стали марки 3 обозначаются - Ст. 3. Качественные углеродистые стали маркируют цифрами 10, 15, 20, 25 и т. д., указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Инструментальные углеродистые стали маркируют буквой У и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в десятых долях процента. Например, сталь У7 обозначает инструментальную углеродистую сталь со средним содержанием углерода 0,7%.

Легированные стали маркируют также по буквенно-цифровой системе, установленной ГОСТ. Первые две цифры обозначения показывают содержание углерода. Цифры, поставленные после буквы, указывают примерное содержание легирующего элемента (в целых процентах). Если легирующего элемента содержится меньше одного процента, цифра не ставится.

Некоторые высоколегированные стали из-за сложности марочного обозначения выделены в отдельные группы, каждой из которых присвоена отдельная буква; в марочном обозначении она ставится первой: Р - быстрорежущие стали; Е - магнитные стали; Ж - хромистые стали; Я - хромоникелевые нержавеющие стали; Ш - шарикоподшипниковые стали.

Заводы-изготовители, выпускающие сталь согласно установленным правилам, окрашивают концы прутков стали в разные цвета, присвоенные соответствующей марке стали.

В условиях мастерских не всегда можно найти сталь по паспорту или окраске, так как часто детали изготовляются из металла выбракованных деталей или стали, марку которой определить невозможно из-за отсутствия паспорта и условной окраски. В этом случае материал подбирают так: если марка металла, из которого была изготовлена деталь, неизвестна, то ее определяют пробой на искру. При соприкосновении металла с наждаком образуется искра (частички металла, накаляясь от трения, светятся), которая у различных марок сталей бывает различной как по своему цвету (свечению), так и по форме искры.

Кузнецы, имеющие достаточный опыт и часто прибегающие к такому методу определения, довольно точно рассортировывают сталь по содержанию углерода (с точностью до 0,2%) и легирующих примесей.

Для определения марки стали по искре необходимо иметь наждачный круг высокой твердости, которому сообщается окружная скорость не менее 24-25 м в секунду. Чтобы подсчитать, какое число оборотов нужно сообщить кругу для получения окружной скорости 25 м в секунду, следует нужную окружную скорость разделить на длину окружности имеющегося наждачного круга. Например, нужная окружная скорость 25 м в секунду, диаметр имеющегося в хозяйстве наждачного круга 400 мм.

При соприкосновении испытуемой стали с вращающимся с такой скоростью наждачным кругом сталь дает искры длиной около 350-400 мм. Чтобы поток искр был постоянным, а их длина одинаковой, необходимо испытуемый кусок стали прижимать к кругу с постоянно одинаковым усилием на протяжении всего периода испытания, так как неравномерность нажима дает неодинаковую искру, поэтому определение может быть неверным.

Новости светотехники