Как определить марку стали: проверка вида и состава металла

Как определяется марка стали

Во время производственного цикла все просто и понятно – металлические заготовки закупаются в прутках, брусках, листах или полосах. С одного из краев на них нанесена маркировка (гравировка из цифр и букв) и специальный окрас – цвет также является сигнализатором для металлургов. На производстве сперва используется основная масса металла, а этот маркированный кончик – в самом конце. Но в домашних условиях умельцы зачастую покупают стальные листы с рук или в такой форме, что нельзя распознать маркировку. Поэтому ниже мы дадим несколько элементарных способов определения материала. Для этого вам понадобится:

• сама заготовка (желательно поместить ее в тиски для уменьшения риска травматизации);
• молоток и зубило;
• точильный круг;
• напильник;
• печь.

Также заблаговременно создайте оптимальные условия для теста, а именно – хорошее освещение, экипировку (наденьте защитные очки, обезопасьте открытые участки тела), материалы для сравнения, если они нужны, доступ в интернет.

Теперь перечислим возможные варианты проверки.

Методы определения марки стали

1. Прикрепляем режущую кромку инструмента к поверхности. Наша задача – срезать верхний тонкий слой средней длины. Теперь анализируем стружку. Если она быстро ломается, совсем не получается ее получить, только короткие обломки, то, скорее всего, в ваших руках высокоуглеродистая. Именно из-за содержания углерода теряется пластичность, появляется твердость, а прочность страдает. Низкоуглеродистый состав, напротив, даст длинные завитки однородной структуры. А сам процесс сбивания верхнего слоя будет проще.
2. Более энергозатратный способ. Подходит для тех, кто имеет печь – подойдет самая обыкновенная дровяная. Но для чистоты эксперимента, чем больше поддерживаемая внутри температура (до закаливания), тем лучше. Берем металлический пруток и напильник. Делаем надрез, запоминаем, какие усилия были при этом приложены. Теперь подвергаем образец закалке и проводим повторный распил. Если после нагрева сохраняется простота манипуляции, значит вы имеете дело с малоуглеродистой. Большое количество углерода в составе делает металл труднообрабатываемым после закаливания.
3. Для третьего способа нам понадобится точильный круг. Сперва подготовьте рабочее место – хорошее освещение, сзади поставьте темный однородный фон, чтобы было лучше видно искры. Именно по ним будет проходить проверка стали. Если они крупные, брызгают в большом объеме, яркие, то вы имеете дело с высокой твердостью материала. В обратном случае при небольшом снопе и малых частицах искр – металлоконструкция не твердая. Чтобы верно интерпретировать результат, возьмите для сравнения другую заготовку, марку которой вы знаете. Обязательно надавливайте на оба образца с одинаковым усилием и под равным углом.
4. Используя точильный круг, можно определять материал и по другим признакам, например, цвет искр. Конечно, ряд показателей достаточно субъективный, намного лучше тестировать в сравнении с другими образцами. Если у вас сыпется в разные стороны, широко много звездочек небольшого размера, но при этом они долетают недалеко, оттенок при этом у них красный, то вы имеете дело с высокоуглеродистым образцом. Сноп посветлее и с меньшим количеством искр будет свидетельствовать о среднем содержании углерода, в то время как вовсе малая его часть в составе даст длинные соломенного цвета полосы без звездочек на концах – так обтачивается железо.

Если вы имеете дело со сталью, которую легировали, то по некоторым ее характеристикам можно предположить, какие легирующие элементы добавляли. Например:

• Наличие фосфора в большом количестве (это вредная примесь) приведет к повышенной хладноломкости, то есть при отрицательных температурах металлический лист или прут будет просто переломить, на нем образуются трещины.
• Хром делает заготовку очень устойчивой к образованию коррозии, поэтому, если вы взяли чистый, без ржавчины образец, который долго пролежал на улице, скорее всего, это хромистая.
• Тот же хром, как и никель, если их добавлено большое количество, убирают магнитные свойства образца.

Некоторые другие характеристики и особые свойства проверить в домашних условиях не просто. Но если вы можете определить особенности металлообработки, закалки, жаропрочности, то получится и выяснить наличие других добавок.

Общие понятия о марках

Будем рассматривать маркировку, которая была разработана еще в СССР и сейчас активно применяется на территории России и во всех странах ближнего зарубежья. Она универсальна тем, что включает все классы, которых очень много. Основные моменты:

• Номер присваивается всей партии, проставляется клеймо (краской, путем гравирования) на каждое отдельное изделие. Он состоит из цифр и букв, символов нет.
• Иногда в самом начале указывается сокращение «Ст», то есть «сталь», но это совсем не обязательно.
• Обычно начальные цифры указывают на сотые доли углерода, при этом литера, обозначающая это вещество, не ставится, поскольку углеродистость – одна из основополагающих характеристик сплавов. Например, если указано 20, то содержание 0,2%.

Теперь более подробно на примере:

• А – азот.
• Н – никель.
• Х – хром.
• Т – титан.
• К – кобальт.
• В – вольфрам.
• Ц – цирконий.
• С – кремний.
• Д – медь.
• Б – ниобий.
• Г – марганец.
• Ю – алюминий.

Более полный перечень можно найти в нормативных документах. Кстати, интересно, что ГОСТы по изготовлению стальных сплавов, принятые еще в Советском Союзе, действуют до настоящего момента, как и правила маркировок. Всего номенклатура насчитывает более 1500 индивидуальных значений – именно столько разновидностей металлов данной категории изготавливается во всем мире. Не удивительно, что в таком многообразии очень сложно на глаз определить, какой именно материал находится в руках.

С буквами мы разобрались, теперь цифры. С ними все просто – первая по счету принадлежит углероду, а дальше читаем слева направо: литера, а за ней цифровое указание – какая доля (в процентном соотношении) вещества находится в составе.

Но, кроме обозначения химических элементов, можно встретить и другие, порой непонятные буквы. Они могут свидетельствовать о наличии особых свойств, а также о принадлежности к какой-либо категории. Рассмотрим, как проверить марку стали по этим обозначениям, ниже.

Качество материала

Помимо специально введенных в точной пропорции добавок, которые улучшают качество сплава, есть вредные примеси – они находятся в растворе при выплавке без намерений металлургов. Обычно это неметаллы, которые оказывают негативное влияние. Так, например, фосфор делает металл очень ломким при понижении температуры, а сера приводит к образованию трещин при нагреве. Поэтому от этих и других элементов (кислород, излишки азота) стараются избавиться, и чем их меньше в образце, тем выше его качество. Стать может называться:

• обыкновенной, тогда в самом начале проставляется «Ст», это значит, что примесей находится в количестве 0,06-0,07%;
• качественной – никаких особых пометок не ставится, содержание веществ – до 0,035%;
• высококачественной – в конце маркировки будет стоять «А» (не путать с азотом), это значит, что не более 0,025% вредных элементов;
• особо высококачественной – название заканчивается литерой «Ш», а процентное содержание не превышает 0,02%.

Кроме того, при работе с обыкновенным классом качества необходимо еще учитывать категории – от 0 до 6. Так получается уже «Ст» с цифровым индексом. Чем ниже цифра, тем качественнее, с точки зрения примесей, состав.

Еще одно важное понятие – это степень раскисления. Это показатель, который отображает поведение металла в расплавленном состоянии. Это зависит от того, как выводится кислород из раствора. Согласно этой классификации, сплавы могут быть:

• Спокойные (СП в маркировке), они застывают без газовыделения. В них есть содержание марганца, кремния или алюминия.
• Полуспокойные (ПС), которые раскисляются двумя этапами из-за одержащегося углерода.
• Кипящие (КП). В процессе их нагрева активно происходит выработка углекислого газа, который восходит к поверхности пузырьками и застывает таким образом.

А если вы имеете дело с легированной сталью, то можете наткнуться на специализированные обозначения, для примера приведем несколько сокращений:

• Ш – шарикоподшипниковое назначение.
• Р – быстрорежущая для изготовления инструментов.
• А – автоматная специализированная.
• Э – электротехническая, она же очищенная фактически от любых примесей, более 99% – сплошное железо.

Марочник сталей

Сплав жаропрочный

Сталь инструментальная углеродистая

Сталь для отливок коррозионно-стойкая

Сталь для отливок обыкновенная

Сталь жаропрочная высоколегированная

Сталь жаропрочная низколегированная

Сталь жаропрочная релаксационностойкая

Сталь инструментальная легированная

Сталь инструментальная штамповая

Сталь инструментальная быстрорежущая

Сталь инструментальная валковая

Сталь конструкционная легированная

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций

Сталь конструкционная повышенной обрабатываемости

Сталь конструкционная подшипниковая

Сталь конструкционная рессорно-пружинная

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная

Чугун высоколегированный

Чугун ковкий

Чугун литейный

Чугун низколегированный

Чугун передельный

Чугун серый

Спектральный анализ металлов

Это современный метод, позволяющий узнать структуру практически любого полезного ископаемого или готового изделия на основании проанализированных физических свойств, в частности, отражения, испускания, люминесценции и пр. Дело в том, что атомы разных веществ испускают особенные, характерные только одному элементы волны. Они имеют свою длину, частоту и пр. Поэтому можно учитывать только волновую природу образца, чтобы с точностью установить, какие добавки находятся в его составе. И для этого используют спектральный определитель марки стали. Это прибор, который и производит этот анализ. Он есть практически на всех производствах, но может применяться и в быту, поскольку особых умений использования не требует.

Но есть нюансы. Например, важно учесть тот факт, что при прожиге (так терминологически называется процесс взятия пробы) определяется только верхний слой в несколько мм, поэтому очень важно, чтобы весь брусок (прут) был изготовлен из однородного материала. Также стоит знать о существовании четырех разновидностей спектрального анализа:

• Эмиссионный – регистрирует испускаемые веществом волны.
• Абсорбционный – учитывает то, сколько оно поглощает.
• Люминесцентный – определяет, могут ли добавки светиться, излучать свет.
• Комбинационный – концентрируется на рассеивании света и возбужденииколебаний молекул.

Данный метод очень широко применяется в лабораториях, а также на крупных производствах. Прибор имеет в качестве источника света высокотемпературную плазму искры или электродуги (более 10000 К), которая генерируется внешним накопителем. Только после такого возбуждения извне атомы начинают излучать собственные волны, а уже по их длине и особенностям можно делать выводы.

База данных

База данных модуля Марки сталей электронного справочника WinSteel включает марочники сталей следующих стран мира:

и некоторых других стран и стандартов.
Кроме того, в базу данных включена информация о фирменнных марках сталей, выпускаемыми металлургическими компаниями мира — Acerinox, Avesta Shieffild, Bohler, Corus, Erdemir, Ovako Steel, Outokumpu, Posco, Ruukki, Sandvik, SSAB, Sumitomo, ThyssenKrupp, Uddeholm, Usinor, Voestalpine

и другими.

В настоящее время база данных модуля Марки сталей насчитывает более 480 000 сталей, выплавляемых по почти 21 000 стандартов.

Список марок сталей

, которые включены в базу данных справочника Вы можете посмотреть
здесь
.

Для каждой стали в базе данных модуля Марки сталей Вы найдете следующую информацию:

• ее наименование

  (включая другие наименования);

• химический состав

  ;

• механические свойства

  , «привязанные» к стандартам на металлопродукцию;

• список стандартов

  , в которые включена сталь;

• список зарубежных аналогов

  стали.

Обновления базы данных

База данных модуля WinSteel — Марки сталей

обновляется ежеквартально. Каждый квартал мы добавляем в базу данных
от 5 000 до 10 000 новых марок
. Все зарегистрированные пользователи в рамках нашего Сервиса поддержки имеют возможность скачивать обновления данных бесплатно с нашего сайта.

Получить информацию о последнем обновлении

базы данных модуля
WinSteel — Марки сталей
можно
здесь
.

Поисковая система

Особенности поисковой системы:

• возможность поиска стали в базе данных по любому из ее наименований, стандарту и стране

  ;

• возможность поиска стали в базе данных по части ее наименования

  — используется в тех случаях, когда пользователь не знает точного наименования стали;

• быстрый поиск зарубежных аналогов

  выбранной стали в любой стране мира, возможность сравнения выбранной стали и ее аналогов;

• возможность подобрать близкие по химическому составу и свойствам стали

  в автоматическом или экспертном режиме в тех случаях, когда точные аналоги отсутствуют;

• возможность определения стали по химическому составу и подбора сталей по свойствам

  , введенных пользователем.

Работая с модулем WinSteel — Марки сталей, Вы сможете:

• практически мгновенно находить информацию о любой отечественной или зарубежной стали

  , а также о их иностранных аналогах;

• быстро в течение нескольких минут определять сталь по известному химоставу

  , а также находить стали
  по механическим свойствам
  ;

• быть уверенным в том, что на Вашем компьютере находится самая полная и свежая информация о сталях

  всего мира;

• распечатывать

  информацию о сталях и их аналогах;

• сохранять

  полученную информацию в файлах формата DOC, RTF, TXT, XLSX, XLS и HTML для последующей работы с ней в других приложениях.