Марки стали: расшифровка, классификация и таблица марок

Марка стали на чертеже, в сертификате или на бирке проката — это короткая запись химического состава. По ней видно, сколько в стали углерода, какие легирующие элементы добавлены, насколько она чистая по примесям и для чего предназначена. Разбираем, как расшифровать марку по ГОСТ, на какие группы делят стали, чем отличаются Ст3, 45, 40Х, 09Г2С и 12Х18Н10Т и как найти аналог импортной марки.

Как пользоваться расшифровкой марки стали

Введите марку в окно расшифровки в начале страницы так, как она записана на чертеже или в сертификате: 40ХН2МА, 12Х18Н10Т, Ст3сп5, 09Г2С, У8А, ШХ15, Р6М5, 110Г13Л. Регистр не важен, латинские X и H расшифровщик читает как русские Х и Н.

Расшифровка по правилам ГОСТ показывает средний состав. Точные пределы по каждому элементу — в стандарте на марку и в сертификате на плавку: например, «Г2» в 09Г2С означает марганец около 2 %, а по ГОСТ 19281-2014 его 1,3–1,7 %.

Как читать маркировку стали: цифры и буквы

Российская система маркировки сталей буквенно-цифровая: марка сама описывает химический состав материала, а через него — свойства и область применения. Правила записаны в ГОСТ 4543-2016 для легированных конструкционных сталей, а остальные стандарты используют те же буквы с небольшими дополнениями.

1. Цифры в начале — углерод. Две цифры — в сотых долях процента: 40Х — 0,40 % углерода, 09Г2С — 0,09 %. Одна цифра у инструментальных сталей — в десятых долях: 9ХС — 0,9 %, 5ХНМ — 0,5 %. Если цифр нет, как в ХВГ или Х12МФ, углерода около 1 % и больше.
2. Буквы — легирующие элементы. Каждая обозначает элемент, который специально добавлен в материал, чтобы изменить его свойства (таблица ниже).
3. Цифры после буквы — среднее содержание элемента в целых процентах, округлённое: Х18 — около 18 % хрома, Н2 — около 2 % никеля. Если после буквы цифры нет, элемента меньше 1,5 %: в 40Х хрома 0,8–1,1 %.
4. Признак в конце марки — качество или назначение. А — высококачественная сталь, Ш — особовысококачественная (электрошлаковый переплав), Л — литейная. Буквы «сп», «пс», «кп» у углеродистых сталей — степень раскисления.

Обозначение не всегда совпадает с первой буквой названия элемента: С — кремний (силиций), Г — марганец, Ю — алюминий, Р — бор. В быстрорежущих сталях Р в начале марки означает другое — «рапид», быстрорежущая: Р6М5, Р18. А в середине марки — азот, в конце — признак высококачественной стали. Пример: в 16Г2АФ А — азот, в 30ХГСА — высококачественная сталь.

Классификация сталей

Марка стали сразу относит её к нескольким группам сталей — от них зависят свойства материала и условия эксплуатации, для которых его выбирают. Классификаций в металловедении шесть, на практике чаще всего нужны первые четыре:

• По химическому составу: углеродистые (нелегированные) и легированные. Легированные делят по сумме легирующих элементов: низколегированные — до 2,5 %, среднелегированные — 2,5–10 %, высоколегированные — больше 10 %.
• По содержанию углерода: низкоуглеродистые — до 0,25 %, они хорошо свариваются и штампуются; среднеуглеродистые — 0,25–0,6 %, их закаливают и отпускают под нагрузку; высокоуглеродистые — больше 0,6 %, из них делают пружины и инструмент.
• По назначению: конструкционные — для деталей машин и металлоконструкций; инструментальные — для режущего, мерительного и штампового инструмента; стали с особыми свойствами — нержавеющие, жаропрочные, износостойкие.
• По качеству — по содержанию вредных примесей серы и фосфора: обыкновенного качества, качественные, высококачественные (А) и особовысококачественные (Ш). Чем меньше серы и фосфора, тем выше вязкость стали и надёжнее она при ударе и на морозе.
• По степени раскисления: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная. Кипящая дешевле, но неоднородна по слитку, спокойная — однородна и надёжнее в сварных конструкциях.
• По структуре после охлаждения на воздухе: перлитные, мартенситные, аустенитные, ферритные. Для нержавеющих сталей структура определяет свойства: аустенитная сталь не магнитится и хорошо сваривается, мартенситная закаливается.

Стали обыкновенного качества по ГОСТ 380: Ст0–Ст6

Самая массовая сталь — для металлоконструкций, листа, уголка, швеллера, арматуры. Марка начинается с букв «Ст», за ними — условный номер от 0 до 6. Номер не равен содержанию углерода, но чем он больше, тем больше углерода, выше прочность и ниже пластичность и свариваемость. Значения прочности Ст3 и других марок по ГОСТ — в статье о пределе прочности стали. Буква Г после номера — повышенное содержание марганца, затем степень раскисления. Последняя цифра в записи вида Ст3сп5 — категория проката по нормируемым свойствам (ГОСТ 535-2005), а не элемент.

Чаще всего встречается Ст3: из неё катают большую часть листа и фасонного проката. Ст3сп берут для ответственных сварных конструкций и работы на холоде, Ст3пс — для конструкций в отапливаемых зданиях, Ст3кп — для неответственных деталей. Ближайший европейский аналог Ст3 — S235JR по EN 10025-2.

Качественные углеродистые стали: 08, 10, 20, 45

Марка — две цифры, содержание углерода в сотых долях процента: сталь 20 — 0,20 %, сталь 45 — 0,45 %. Букв легирующих элементов нет, иногда в конце стоит степень раскисления: 08пс, 10кп. Стандарт — ГОСТ 1050-2013. Серы и фосфора в них меньше, чем в сталях обыкновенного качества, а состав выдерживается в узких пределах, поэтому эти стали предсказуемо ведут себя при термообработке.

• 08, 10, 08пс — пластичные, для холодной штамповки, вытяжки и высадки.
• 15, 20, 25 — хорошо свариваются, идут на трубы, фланцы, крепёж и детали под цементацию.
• 35, 40, 45 — для валов, осей, шестерён и шпинделей; их улучшают — закаливают и отпускают — или закаливают ТВЧ по поверхности.
• 50–60 — для изделий с высокой износостойкостью: прокатных валков, пружин, колёс.

Легированные конструкционные стали: 09Г2С, 40Х, 30ХГСА

В марке есть буквы легирующих элементов. Легирование повышает прокаливаемость — сталь закаливается на всю толщину сечения, а не только с поверхности, — и прочность при той же пластичности. Основные стандарты — ГОСТ 19281-2014 для низколегированного проката повышенной прочности и ГОСТ 4543-2016 для легированных конструкционных сталей.

• 09Г2С — низколегированная сталь для сварных конструкций: 0,09 % углерода, марганец и кремний. Хорошо сваривается и сохраняет вязкость на морозе до −70 °C, поэтому её выбирают для северных конструкций, мостов, сосудов.
• 20Х, 18ХГТ — цементуемые стали: поверхность насыщают углеродом и закаливают до высокой твёрдости, сердцевина остаётся вязкой. Из них делают шестерни, втулки, кулачки.
• 40Х — самая распространённая улучшаемая легированная сталь: валы, оси, шестерни, ответственные болты.
• 30ХГСА — хромансиль: хром, марганец и кремний, высококачественная. Прочная и при этом сваривается — для нагруженных сварных узлов.
• 40ХН2МА — хромоникельмолибденовая сталь для крупных высоконагруженных деталей: прокаливается в сечениях, где 40Х уже не закалится насквозь.

Нержавеющие стали и их аналоги AISI

Нержавеющей сталь становится, когда содержание хрома в ней не меньше 12–13 %: он образует на поверхности тонкую плотную оксидную плёнку, которая даёт коррозионную стойкость. Никель стабилизирует аустенитную структуру и улучшает свариваемость, молибден повышает стойкость к хлоридам. Марки — по ГОСТ 5632-2014. В технической документации и на импортном прокате эти стали чаще обозначают по американской системе AISI или европейской EN, поэтому важно знать соответствия.

Зарубежная марка в скобках — ближайшее соответствие по системе маркировки AISI, полный список соответствий — в таблице марок, а аналоги по AISI, EN, JIS и китайскому GB в обе стороны ищет подборщик аналогов марок стали. Состав у таких пар близкий, но не тождественный: пределы по элементам в разных стандартах отличаются. Если марка задана на чертеже, замена на аналог согласуется с конструктором — особенно для сварных и работающих под давлением деталей.

Инструментальные стали: У8А, 9ХС, Х12МФ, Р6М5

Маркировка инструментальных сталей отличается от конструкционных, и в каждой группе своя логика. Основное свойство этих материалов — высокая твёрдость и износостойкость после закалки:

• Углеродистые по ГОСТ 1435-99: буква У и углерод в десятых долях процента. У8 — 0,8 % углерода, У10А — 1,0 % углерода, высококачественная. Для простого слесарного и деревообрабатывающего инструмента.
• Легированные по ГОСТ 5950-2000: одна цифра в начале — углерод в десятых долях (9ХС — 0,9 %), без цифры — около 1 % и больше (ХВГ, Х12МФ). Х12МФ с 12 % хрома — штамповая сталь для холодной вырубки и гибки, 5ХНМ — для горячих штампов.
• Быстрорежущие для режущего инструмента, ГОСТ 19265-73: буква Р в начале, за ней содержание вольфрама: Р18 — 18 % вольфрама, Р6М5 — 6 % вольфрама и 5 % молибдена. Углерод и хром в марке не указывают. Быстрорежущая сталь сохраняет твёрдость при нагреве кромки до 600 °C, из неё делают свёрла, фрезы, метчики.

Режимы закалки и отпуска инструментальных и конструкционных сталей по маркам — в статье «Температура закалки стали».

Пружинные, подшипниковые, литейные и автоматные стали

• Пружинные по ГОСТ 14959-2016: 65Г, 60С2А, 51ХФА. Обозначение обычное, по составу; высокий углерод и кремний дают упругость после закалки и среднего отпуска.
• Подшипниковые по ГОСТ 801-2022: буквы ШХ в начале, затем хром в десятых долях процента: ШХ15 — 1,5 % хрома. Углерод в марке не указывают, его около 1 %. Буквы после числа — дополнительные элементы: ШХ15СГ — с кремнием и марганцем.
• Литейные по ГОСТ 977-88: буква Л в конце марки, остальное — как у деформируемых сталей. 35Л — углеродистая для литых корпусов, 110Г13Л — сталь Гадфильда с 13 % марганца, которая упрочняется от ударов.
• Автоматные по ГОСТ 1414-75: буква А в начале и углерод в сотых долях: А12, А20. Сера и свинец (АС40) делают стружку ломкой, поэтому деталь быстро точится на станке-автомате.

Таблица марок стали с расшифровкой, ГОСТ и аналогами

Популярных марок стали в машиностроении и строительстве несколько десятков — здесь основные, с группой, стандартом, ближайшим соответствием по европейской или американской системе маркировки и применением. Найдите марку в поле поиска или выберите группу.

Прочерк означает, что общепринятого соответствия в европейской и американской системах нет: замену подбирают по химическому составу и механическим свойствам — пределу прочности, пределу текучести, твёрдости — под конкретную задачу.

Марка стали на чертеже и при заказе деталей

На чертеже материал записывают в основной надписи дробью: сверху — вид и размер проката со стандартом на сортамент, снизу — марка стали со стандартом на неё. Например, «Круг 40 ГОСТ 2590-2006 / 45 ГОСТ 1050-2013» — горячекатаный круг диаметром 40 мм из стали 45. Если заготовку берут из другого проката или другой марки, это согласуют с конструктором: от марки зависят режим термообработки, твёрдость и то, как деталь поведёт себя под нагрузкой.

В механическом цехе технопарка ЗЭМ обрабатывают стали разных марок, чугун и цветные сплавы по чертежам и 3D-моделям заказчика, а термическую обработку назначают по марке материала и твёрдости из чертежа — например, для сталей 40Х, 45, 20Х13 и 40Х13. Деталь проходит обработку, термообработку и покрытие на одной площадке.