Чем определить марку металла

Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках. Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется.

Чем определить марку металла

Редкое производство обходится без стали, поэтому разбираться в его марках крайне важно

Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Виды сталей и особенности их маркировки

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, при этом содержание последнего в ней составляет не более 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но при его избытке металл становится слишком хрупким.

Одним из важнейших параметров, по которому стали делят на различные классы, является химический состав. Среди сталей по данному критерию выделяют легированные и углеродистые, последние подразделяются на мало- (углерода до 0,25%), средне- (0,25–0,6%) и высокоуглеродистые (в них содержится больше 0,6% углерода).

Чем определить марку металла Разновидности сталей

Включая в состав стали легирующие элементы, ей можно придать требуемые характеристики.

Именно таким образом, комбинируя вид и количественное содержание добавок, получают марки, обладающие улучшенными механическими свойствами, коррозионной устойчивостью, магнитными и электрическими характеристиками.

Конечно, улучшать характеристики сталей можно и при помощи термообработки, но легирующие добавки позволяют делать это более эффективно.

По количественному составу легирующих элементов различают низко-, средне- и высоколегированные сплавы. В первых легирующих элементов не более 2,5%, в среднелегированных – 2,5–10%, в высоколегированных – более 10%.

Классификация сталей осуществляется и по их назначению. Так, выделяют инструментальные и конструкционные виды, марки, отличающиеся особыми физическими свойствами.

Инструментальные виды используются для производства штамповых, мерительных, а также режущих инструментов, конструкционные – для выпуска продукции, применяемой в строительстве и сфере машиностроения.

Из сплавов, отличающихся особыми физическими свойствами (также называемых прецизионными), изготавливают изделия, которые должны обладать особыми характеристиками (магнитными, прочностными и др.).

Чем определить марку металла Классификация сталей по назначению

Стали противопоставляются друг другу и по особым химическим свойствам. К сплавам данной группы относятся нержавеющие, окалиностойкие, жаропрочные и др. Что характерно, нержавеющие стали могут быть коррозионностойкими и нержавеющими пищевыми – это разные категории.

Кроме полезных элементов, сталь включает и вредные примеси, к основным из которых относятся сера и фосфор. В ней также находятся газы в несвязанном состоянии (кислород и азот), что негативно отражается на ее характеристиках.

Если рассматривать основные вредные примеси, то фосфор увеличивает хрупкость сплава, особенно сильно проявляющуюся при низких температурах (так называемая хладноломкость), а сера вызывает появление трещин в металле, нагретом до высокой температуры (красноломкость).

Фосфор, ко всему прочему, значительно уменьшает пластичность нагретого металла.

По количественному содержанию этих двух элементов выделяют стали обыкновенного качества (не более 0,06–0,07% серы и фосфора), качественные (до 0,035%), высококачественные (до 0,025%) и особовысококачественные (сера – до 0,015%, фосфор – до 0,02%).

Маркировка сталей также указывает на то, в какой степени из их состава удален кислород. По уровню раскисления выделяют стали:

  • спокойного типа, обозначаемые буквосочетанием «СП»;
  • полуспокойные – «ПС»;
  • кипящие – «КП».

О чем говорит маркировка сталей

Расшифровать марку стали довольно просто, необходимо только владеть определенными сведениями. Конструкционные стали, обладающие обыкновенным качеством и не содержащие легирующих элементов, маркируют буквосочетанием «Ст».

По цифре, идущей после букв в названии марки, можно определить, сколько в таком сплаве углерода (исчисляется в десятых долях процента). За цифрами могут идти буквы «КП»: по ним становится ясно, что данный сплав не до конца прошел процесс раскисления в печи, соответственно, он относится к категории кипящего.

Если название марки не содержит таких букв, то сталь соответствует категории спокойной.

Чем определить марку металла Химический состав углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества

Конструкционная нелегированная сталь, относящаяся к категории качественных, имеет в своем обозначении две цифры, по ним определяют среднее содержание в ней углерода (исчисляется в сотых долях процента).

Прежде чем приступить к рассмотрению марок тех сталей, которые включают легирующие добавки, следует разобраться в том, как данные добавки обозначаются. Маркировка легированных сталей может включать такие буквенные обозначения:

Чем определить марку металла Список используемых легирующих добавок

Как сказано выше, классификация сталей с легирующими элементами включает несколько категорий. Маркировка легированных сталей составляется по определенным правилам, знание которых позволяет достаточно просто определить категорию конкретного сплава и основную область его применения.

В начальной части названий таких марок находятся цифры (две или одна), показывающие содержание углерода. Две цифры указывают на его среднее содержание в сплаве в сотых долях процента, а одна – в десятых. Есть и стали, не имеющие в начале названия марки цифр.

Это означает, что углерод в этих сплавах содержится в пределах 1%.

Чем определить марку металла Пример маркировки легированной стали

Буквы, которые можно увидеть за первыми цифрами названия марки, указывают на то, из чего состоит данный сплав.

За буквами, дающими информацию о том или ином элементе в его составе, могут стоять или не стоять цифры.

Если цифра есть, то по ней определяется (в целых процентах) среднее содержание указанного буквой элемента в составе сплава, а если цифры нет, значит, данный элемент содержится в пределах от 1 до 1,5%.

В конце маркировки отдельных видов сталей может стоять буква «А». Это говорит о том, что перед нами высококачественная сталь. К таким маркам могут относиться и углеродистые стали, и сплавы с легирующими добавками в своем составе. Согласно классификации, к данной категории сталей причисляются те, в которых сера и фосфор составляют не более 0,03%.

Примеры маркировки сталей различных видов

Определение марки стали и причисление сплава к определенному виду – это задача, которая не должна вызывать никаких проблем у специалиста. Не всегда под рукой есть таблица, в которой дается расшифровка названий марок, но разобраться с этим помогут примеры, которые приведены ниже.

Чем определить марку металла Содержание элементов в распространенных марках стали (нажмите для увеличения)

Конструкционные стали, не содержащие легирующих элементов, обозначаются буквосочетанием «Ст». Цифры, стоящие следом, – это содержание углерода, исчисляемое в сотых долях процента. Несколько иначе маркируются низколегированные конструкционные стали.

К примеру, в стали марки 09Г2С 0,09% углерода, а легирующие добавки (марганец, кремний и др.) содержатся в ней в пределах 2,5%. Очень похожие по своей маркировке 10ХСНД и 15ХСНД отличаются разным количеством углерода, а доля каждого легирующего элемента в них составляет не больше 1%.

Именно поэтому после букв, обозначающих каждый легирующий элемент в таком сплаве, не стоит никаких цифр.

20Х, 30Х, 40Х и др. – так маркируются конструкционные легированные стали, преобладающим легирующим элементом в них является хром.

Цифра в начале такой марки – это содержание углерода в рассматриваемом сплаве, исчисляемое в сотых долях процента.

За буквенным обозначением каждого легирующего элемента может быть проставлена цифра, по которой и определяют его количественное содержание в сплаве. Если ее нет, то указанного элемента в стали содержится не больше 1,5%.

Можно рассмотреть пример обозначения хромокремнемарганцевой стали 30ХГСА. Она, согласно маркировке, состоит из углерода (0,3%), марганца, кремния, а также хрома. Каждого из данных элементов в ней содержится в границах 0,8–1,1%.

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Как расшифровать маркировку сталей?

Чтобы расшифровка обозначения различных видов сталей не вызывала затруднений, следует хорошо знать, какими они бывают. Отдельные категории сталей имеют особенную маркировку. Их принято обозначать определенными буквами, что позволяет сразу понять и назначение рассматриваемого металла, и его ориентировочный состав. Рассмотрим некоторые из таких марок и разберемся в их обозначении.

Чем определить марку металла Свойства и назначение конструкционных легированных сталей

Конструкционные стали, специально предназначенные для изготовления подшипников, можно узнать по букве «Ш», данная литера ставится в самом начале их маркировки.

После нее в названии марки идет буквенное обозначение соответствующих легирующих добавок, а также цифры, по которым узнают количественное содержание этих добавок.

Так, в сталях марок ШХ4 и ШХ15, кроме железа с углеродом, содержится хром в количестве 0,4 и 1,5%, соответственно.

Буквой «К», которая стоит после первых цифр в названии марки, сообщающих о количественном содержании углерода, обозначают конструкционные нелегированные стали, используемые для производства сосудов и паровых котлов, работающих под высоким давлением (20К, 22К и др.).

Качественные легированные стали, которые обладают улучшенными литейными свойствами, можно узнать по букве «Л», стоящей в самом конце маркировки (35ХМЛ, 40ХЛ и др.).

Некоторую сложность, если не знать особенностей маркировки, может вызвать расшифровка марок строительной стали. Сплавы данной категории обозначают буквой «С», которую ставят в самом начале. Цифры, следующие за ней, указывают на минимальный предел текучести. В таких марках также используются дополнительные буквенные обозначения:

  • литера Т – термоупрочненный прокат;
  • буква К – сталь, отличающаяся повышенной коррозионной устойчивостью;
  • литера Д – сплав, характеризующийся повышенным содержанием меди (С345Т, С390К и др.).

Нелегированные стали, относящиеся к категории инструментальных, обозначают буквой «У», она проставляется в начале их маркировки. Цифра, идущая за данной буквой, выражает количественное содержание углерода в рассматриваемом сплаве.

Стали данной категории могут быть качественными и высококачественными (их можно определить по букве «А», она проставляется в конце названия марки).

В их маркировке может содержаться буква «Г», что означает повышенное содержание марганца (У7, У8, У8А, У8ГА и др.).

Инструментальные стали, содержащие легирующие элементы в своем составе, маркируются аналогично с легированными конструкционными (ХВГ, 9ХВГ и др.).

Чем определить марку металла Состав легированных инструментальных сталей (%)

Маркировка тех сталей, которые входят в категорию быстрорежущих, начинается с буквы «Р», за которой идут цифры, указывающие на количественное содержание вольфрама. В остальном марки таких сплавов называются по стандартному принципу: буквы, обозначающие элемент, и, соответственно, цифры, отражающие его количественное содержание.

В обозначении таких сталей не указывается хром, так как его стандартное содержание в них составляет около 4%, а также углерод, количество которого пропорционально содержанию ванадия.

Читайте также:  Прием металлолома михайловск свердловской области

Если количество ванадия превышает 2,5%, то его буквенное обозначение и количественное содержание проставляют в самом конце маркировки (З9, Р18, Р6М5Ф3 и др.).

Чем определить марку металла Влияние некоторых добавок на свойства стали

По-особому маркируются нелегированные стали, относящиеся к категории электротехнических (их еще часто называют чистым техническим железом). Невысокое электрическое сопротивление таких металлов обеспечивается за счет того, что их состав характеризуется минимальным содержанием углерода – менее 0,04%. В обозначении марок таких сталей нет букв, только цифры: 10880, 20880 и др.

Первая цифра указывает на классификацию по типу обработки: горячекатаная или кованная – 1, калиброванная – 2. Вторая цифра связана с категорией коэффициента старения: 0 – ненормируемый, 1 – нормируемый. Третья цифра указывает на группу, к которой данная сталь относится по нормируемой характеристике, принятой за основную.

По четвертой и пятой цифрам определяется само значение нормируемой характеристики.

Принципы, по которым осуществляется обозначение стальных сплавов, были разработаны еще в советский период, но и по сей день успешно используются не только в России, но также в странах СНГ. Обладая сведениями о той или иной марке стали, можно не только определять ее химический состав, но и эффективно подбирать металлы с требуемыми характеристиками.

Разбираться в данном вопросе важно как специалистам, разрабатывающим и проектирующим различные конструкции из металла, так и тем, кто часто работает с различными сталями и занимается изготовлением из них деталей разного назначения.

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Анализаторы химического состава металлов и сплавов, какие бывают?

Технологии позволяют уменьшить количество чистого металла в
современных конструкциях. Но организациям, которые занимаются сбором и
переработкой нужно точно учитывать не только количество, но и качество поступающего
сырья, его химический состав. Получить эти данные можно с помощью анализатора
химического состава металла.

Сразу нужно оговориться, что рассматриваемое устройство более
доступно организациям из-за высокой стоимости. Частным лицам даже портативный
анализатор металлов не по карману. Цены на эти устройства колеблются от 15-20 до
35 тысяч долларов и более.

Какие бывают анализаторы химического состава металла?

Чем определить марку металлаТочный химический состав лома является неопределенным.

Принимаемый в пункт приема или на производство металл может включать загрязняющие вещества или опасные элементы. Соответственно, качество, безопасность и соответствие нормативным требованиям как конечной продукции, так и производства находятся под угрозой.

Чтобы не допустить нежелательные последствия, обеспечить целостность продукции, соответствие ее заявленным характеристикам, операции с металлоломом проводятся с использованием:

  1. Рентгеновских
    флуоресцентных анализаторах (РФА);
  2. Лазерных
    аналогичных приборов (лазерный анализатор металлов – ЛАМ).

Они представлены как ручными устройствами, так и мобильными, а также
стационарными установками. Анализаторы могут проверять элементы, представляющие
интерес практически во всех типах металлических сплавов, вплоть до коммерчески
чистых металлов, и способны различать марки сплавов, которые по составу
практически идентичны друг другу. Кроме того, эти устройства:

  1. Положительно идентифицирует многочисленные сплавы в пунктах приема и передачи материала, гарантируют качество продукции;
  2. Определяют состав металла для точной сортировки;
  3. Выдают анализ за считанные секунды, практически без необходимости подготовки и разрушения образца;
  4. Увеличивают скорость обработки металла. 

Проверка или идентификация металлов на основе определенного химического состава (марки) в настоящее время является стандартом в процессе контроля качества для производства и переработки металлолома.

 Использование анализатора металла «в полевых условиях» является надежным способом предотвращения любого смешивания поступающих материалов для производства, отгрузки или сортировки металлов в процессе переработки.

 Они необходимы, если требуется высокая производительность, особенно когда требуется тщательный анализ, когда материалы трудно идентифицировать или когда тестируется большое количество образцов.

Промышленные анализаторы для быстрой идентификации и точного анализа металла устанавливаются на производственной линии. Надежен при контроле качества поставок и готовой продукции. Анализы, сделанные с помощью этого спектрометра, имеют высочайшее качество.

Принцип работы анализатора состава металла

Первым появился анализатор металлов и сплавов, который действовал на основе рентгеновской флуоресцентной спектрометрии. В дальнейшем появились устройства, которые использовали лазерно-индуцированную спектрометрию.

Несмотря на это до сих ежегодно по всему миру продается более 5000 рентгеновских анализаторов для сортировки металлолома и положительной идентификации материалов.

Лазерные устройства могут применяться как отдельно, так и дополнять приборы РФА при анализе сплавов.

Особенно эти анализаторы нужны при работе со сплавами с низким атомным номером или легкими элементами, такими как бериллий, литий, магний, алюминий и кремний.

Рентгенофлуоресцентный анализатор металлов

Чем определить марку металлаСпектральный анализатор металлов или РФА характеризуется высокой точностью определения их состава.

Принцип действия этих устройств основан на энергодисперсионном
методе, при котором излучение, создаваемое миниатюрной рентгеновской трубкой,
попадает на поверхность образца и вызывает ионизацию внутренней оболочки
атомов, составляющих образец. Получающиеся пустоты во внутренней оболочке
атома заполнены электронами из более высоких оболочек, и, таким образом,
фотоны, специфичные для элемента, испускаются и обнаруживаются с помощью
кремниевого детектора.

РФА может работать одновременно для определения элементов от титана до свинца в течение нескольких секунд. Когда необходимо, второе условие луча используется для определения легких элементов, что приводит к более длительным измерениям, обычно от 10 до 60 секунд.

Лазерные анализаторы металлов

Чем определить марку металла

ЛАМ используют метод оптической эмиссионной спектрометрии, но,
в отличие от искровой оптической эмиссионной спектрометрии, это излучение
следует за генерацией плазмы, индуцированной лазером. Лазерный импульс
попадает на поверхность образца и удаляет количество материала в диапазоне 1
нанограмм, генерирует плазменный шлейф (частично ионизированный газ) в
диапазоне температур от 5 до 20 тысяч Кельвин (К). Энергия лазера мала, но
она фокусируется на микроскопической точке в образце для генерации плазмы.

В типичных портативных системах лазерных анализаторах дисперсионная мощность спектрометра часто ограничена его размером, поэтому их возможности требуется дополнить другими устройствами.

 Для охвата всего спектрального диапазона от 180 до 800 нанометров (нм) может потребоваться несколько спектрометров.

 Кроме того, длины волн менее 200 нм (например, углерод, 193,09 нм или сера, 180,73 нм) сильно поглощаются воздухом и требуют продувки аргоном оптического пути.

С помощью ЛАМ можно обнаружить практически любой элемент, обычно
содержащийся в металлах. Особенности этих анализаторов:

  1. Очень
    высокая чувствительность к щелочным (литий, натрий и т. Д.) и щелочноземельным
    металлам (бериллий, магний и т. д.);
  2. Хорошая
    чувствительность к переходным металлам, за исключением огнеупорных элементов
    (таких как ниобий, молибден, вольфрам или тантал), их трудно определить;
  3. Чувствительность к углероду, фосфору и сере
    обычно недостаточна для анализа этих элементов в сплавах.

Несмотря на внедрение передовых лазерных технологий, для более
тяжелых сплавов, таких как супер сплавы, медные сплавы (кроме алюминия и
бериллиевой бронзы), припои, свинцовые сплавы или сплавы драгоценных металлов,
РФА обеспечивает лучшую чувствительность и точность анализа, чем лазерные устройства. Поэтому,
как анализатор драгоценных металлов он подходит лучше.

Кроме того, измерение элементов в отходах может быть затруднено для
ЛАМ. Например, обнаружение свинца и олова в сплавах из нержавеющей стали
при невысокой концентрации будет затруднено при использовании лазерных
анализаторов.

Методы определения марки стали, методы анализа металлов

На сегодняшний день наибольшую популярность получили два метода определения химического состава металлов и сплавов:

  1. Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА, преимущественно в портативном варианте)  
  2. Искровой оптико-эмиссионный (атомно-эмиссионный).

Оба метода анализа металла характеризуются высокой скоростью химического анализа и возможностью быстрого определения марки стали.

Время анализа — от 10 до 40 секунд.

Приборы для определения марки стали:

Чем определить марку металла1) Портативный ренгенофлуоресцентный РФА спектрометр.

Имеет самую большую  популярность среди пользователей. Самое главное преимущество в том, что он имеет малую массу (около 2 кг.) и может производить анализ металлов даже при низких температурах в полевых условиях. Портативный анализатор металла работает как от аккумуляторов, так и от сети. Кроме того, не требует высокого качества пробоподготовки; нет ограничений по форме и весу образца.

Эффективно определяет марки сталей и элементы: Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Mo, Zn, Se, Zr, Ag, Sn, C, S, P, Si, Al, Ta, W, Au, Hf, Pb, Bi.

Однако из-за слабой флуоресценции не определяет или имеет ограничения в определении концентраций легких элементов: Mg, Na, Li, Be, B, N

Из минусов можно добавить, что измеряет концентрации только от 0,05%. О точности можно говорить лишь на достаточно высоких концентрациях.

2) Искровой оптический спектрометр (атомно-эмиссионный,  оптико-эмиссионный анализатор металлов)

Чем определить марку металлаДанный метод анализа металлов и сплавов является наиболее точный. Пределы обнаружения некоторых элементов достигают  0,00001%. Кроме того, отмечается хорошая сходимость результатов химического анализа металлов по углероду, сере и фосфору. Имеется возможность определения азота и бора. Способен точно определять марки сталей и чугунов.

  • Эти приборы имеют  настольное или напольное исполнение.
  • Имеются и портативные спектрометры  в данном классе приборов (с выносным датчиком на оптоволоконном кабеле). Основные их недостатки — существенный вес и худшие показатели в анализе C, S, P, N
  • Выводы:
  • Для проведения сортировочных работ на складах и ориентировочного определения марок сталей подойдёт портативный РФА пистолет, типа   MIX 5.
  • Для точного входного анализа сплавов на соответствие сертификату и в литейном производстве подойдет искровой оптико-эмиссионный анализатор металлов М5000.

Как определить марку стали в домашних условиях

  • Главная
  • Блог
  • Как определить марку стали в домашних условиях

10.09.2020 09:28:36

Все виды металлопроката подлежат маркировке, которая содержит информацию о составе сплава, содержании добавок, качестве, степени раскисления.

Если же такой отметки нет или же используется старая металлоконструкция, то возникает вопрос о том, как определить марку стали без лабораторного испытания. Марку сплава определяет качественный и количественный химсостав и его твердость.

Если точно знать эти два показателя, можно безошибочно определить металл.

Химический состав показывает основной металл, легирование и общие характеристики. А твердость зависит от технологии производства и дополнительной обработки.

В лабораторных и производственных условиях применяют рентгенофлуоресцентную спектрометрию, крупнометрическое титрование, методы пробных запилов, испытание на наждачном круге. Некоторые методы можно использовать для самостоятельного анализа.

Определение по искре

Искровые испытания применяются для инструментальной, конструкционной, быстрорежущей стали. При соблюдении инструкции этот метод дает достаточно точный результат.

Для проведения опыта используется наждачный круг. При контакте с ним заготовки образуются искры, которые различаются формой и оттенком.

Для повышения точности результата используют станки с разными кругами, и контрольные образцы сплава.

По цвету, количеству, форме звездочек делают вывод о содержании углерода, хрома, никеля и других химических элементов. Если конструкционная марка содержит значительное количество углерода, то у нее будет такое же искрение, как и у инструментальной.

О количестве углерода можно сделать вывод по плотности и числу искровых разветвлений. У низкоуглеродистого сплава искры имеют насыщенный, темно-желтый цвет, у инструментального – бледно-желтый, у быстрорежущего – темно-красный.

Читайте также:  Запорожец вес на металлолом

Чем определить марку металла

Типы искрения для сплавов разных марок:

  • непрерывные линии желтоватого оттенка с небольшим вкраплением звездочек – низкоуглеродистая;
  • светло-желтый сноп с ярким искрением на конце – содержит 0,5% углерода;
  • плотные насыщенно-красные линии с большим числом желтых звезд – хромсодержащая;
  • широкий темно-желтый поток без искрения на конце – быстрорежущая, с добавлением кобальта.

Определение по твердости

Производители часто используют более мягкие сплавы, что удешевить продукцию, например столовые приборы. Если нет возможности заказать лабораторный анализ, можно воспользоваться следующими методами:

  • Применить прибор твердомер – стационарный или мобильный. Он показывает достаточно точный результат в единицах по Роквеллу.
  • Использовать напильник, надфиль. Качественный инструмент сопровождается документаций, в которой указывается его твердость. Для проверки металлический предмет нужно закрепить в тисках и со средним нажимом провести по нему напильником. Если останется след, значит, у него твердость меньше, чем у инструмента.
  • Удар эталонным образцом сплава, твердость которого известна. Деталь, которую нужно испытать, фиксируют и наносят по ней точечный удар. Если на ней образуется вмятина, значит, она мягче образца. Если след от удара останется на эталоне, значит, тверже.
  • Снять стружку с гвоздя. Применяется для проверки острого предмета, например, ножа. Гвоздь 100 забивают наполовину в твердую доску с помощью ножа стараются снять с него стружку. Если это получится, значит, твердость материала составляет 50 единиц. Более мягкий сплав от такого действия деформируется.

Приведенные методы можно применить в домашних условиях, но самый точный результат дают лабораторные испытания. В Краснодаре их проводит компания «ПМКОР».

Как определить марку стали, проверить и узнать ее тип с определителем: определение методов проверки видов (типов) металла на состав

29Янв

Содержание статьи

Во всем мире приняты определенные нормы, как маркировать металлические изделия (металлопрокат и другие) перед продажей. К сожалению, они не являются международными, но даже знание российского ГОСТа не всегда помогает с тем, чтобы понять – какой сплав лежит перед вами.

Ведь металлоконструкция может быть без отметин о качестве, а также являться старой. Тогда понадобятся знания о том, как определить марку стали, а также тип металла в зависимости от состава, ведь есть множество видов железосодержащих сплавов.

Об этом и поговорим в нашей статье.

Сперва расскажем, с чем мы имеем дело. Стальные листы, бруски и прочие заготовки изготавливаются из металлических твердых растворов, содержащих в своей основе железо и углерод. Оба вещества являются обязательными.

Поскольку Fe без добавления С не очень твердая металлоконструкция. Твердость и износостойкость он получает как раз после легирования.

В зависимости от содержания углерода как раз проводят первую классификацию на:

  • высокоуглеродистые – более 0,6%;
  • среднеуглеродистые – до 0,6%;
  • низкоуглеродистые – менее 0,25%.

Все они имеют разные характеристики и используются в различных ситуациях.

Активно применяется легирование другими материалами – металлами и неметаллами. Их вкрапление позволяет достичь более совершенного состава, который приобретает уникальные свойства, например, при высокой концентрации хлора получается нержавейка, поскольку вещество вступает в химическую реакцию с кислородом и на поверхности образуется пленка из оксида.

Так могут быть добавлены: молибден, титан, никель, медь и прочие компоненты. В маркировке, которая является основным источником того, как узнать марку стали, перечисляются буквы тех элементов, которые представлены в преимуществе. Содержание более мелких примесей обычно не учитывается в названии.

Таким образом, легирование тоже несет две различные классификации – это по степени:

  • Высоколегированные – более 10%.
  • Среднелегированные – до 10%.
  • Малолегированные – до 2,5%.

И по веществу/ам в составе – хромоникелевый сплав, хромистый и пр.

Во всем мире несколько различных нормативов по маркировке. Наиболее распространены – европейская, американская и российская. Последняя, правильно будет сказать советская, актуальнее для нас и для государств, входящих в СНГ. На ней мы и будем далее больше концентрироваться.

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:

Мы имеем буквы (русские или латинские, как в образце), они обозначают легирующие элемент, который находится в составе. Если вам нужен метод определения марки металла без справочников, то нужно будет заполнить наиболее распространенные сокращения:

  • 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.

Читайте также:  Цвета профнастила: состав и свойства материала, подбор цвета для забора и кровли, сочетаемость оттенков

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.

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.

Маркировка сталей по международным стандартам

Есть нормативный документ, который напоминает российский ГОСТ, EN 10027-1 – это Евронормы для нанесения номеров. В нем указывается цифро-буквенное определение проката. Сперва указывается степень раскисления:

  • U – кипящая.
  • R – спокойная.

После этого может быть литера, которая отвечает за специальное назначение, например:

  • Q – приготовленная для отбортовки;
  • K – для холодного формования;
  • Z – для последующего волочения.

Затем уже ставится St, то есть «сталь» с последующим цифровым набором. Но если в российских нормативах более ценят фактор количественного и качественного состава, а характеристики этой марки, предполагается, что должен знать сам металлург или ответственное лицо, справочник, на худой конец.

То в Евронормах, напротив, не так важно, какие элементы содержатся в расплаве, главное, определение маркировки металла по качеству. Поэтому сначала стоит цифра, указывающая на минимальный предел прочности, а затем через дефис или без него – одна из трех групп качества.

Иногда в конце проставляется еще одна литера:

  • U – материал поступил уже после прокатки;
  • N – предварительно была пройдена процедура нормализации.

Еще могут добавляться прописные буквы и различные индексы, но это уже частности. Таким образом, понимаем, что маркировка по Европейским нормам не сильно отличается от нашего российского ГОСТа.

В статье мы рассказали, как определяется марка стали несколькими способами – в домашних условиях, на производстве прибором и по маркировке. Если необходима помощь – обращайтесь в компанию «Рокта», мы занимаемся продажей лентопильных станков, чтобы проконсультироваться со специалистом позвоните по контактным номерам, указанным на странице. В качестве завершения темы посмотрим видео:

Как определить марку стали самостоятельно?

Компания МеталлПрокат реализует металлопрокат различных марок стали.Все продукция которая поступает к нам на склады сертифицирована и соответствует ГОСТам и стандартам .Сортовой прокат; круг , шестигранник и  квадрат наиболее востребованы в исполнении марок стали от простых до высокопрочных.Такие изделия маркируются клеймом или окрашиваются краской в определеные цвета.Но если отсутствует маркировка и вы не знаете как определить марку стали,самый верный способ отдать металл на экспертизу или определить самостоятельно с помощью искры и методом закалки .

 Марку стали по искре определяют на основании цвета искры и количества «звездочек». Например, присутствие вольфрама в стали придает искре темнобордовый цвет, а поэтому все стали, содержащие более 3—4% W, по искре резко отличаются от углеродистой стали.

По искре всегда можно безошибочно отличить быстрорежущую сталь от углеродистой. Углеродистая сталь дает светложелтую искру в виде нитей, на которых появляются «звездочки», количе­ство которых увеличивается по мере повышения содержания углерода в стали.

При определенном навыке можно разли­чать стали по содержанию углерода с точностью 0,1—0,15%. Но качественную сталь нельзя отличить от стали обыкновен­ного качества, которая содержит, кроме того, серу, фосфор и другие примеси. Из-за малого количества эти примеси не придают особой окраски искре.

Например, сталь марки 20 в среднем содержит 0,2% С и столько же углерода содержит сталь марок Ст. 3 и Ст. 4, а следовательно, искра у них бу­дет один а коп а.

На рисунках изображены искры только для некоторых марок ста­лей. Рабочий, контролирующий сталь по искре, должен при­обрести навык и заранее просмотреть искру различных об­разцов— эталонов, сталей известного химического состава. Обычно число марок сталей, употребляемых в данном цехе, ограничено, а поэтому их можно рассматривать по искре.

Правильность определения марки стали могут подтвер­дить дополнительные характеристики. К числу таких харак­теристик относится излом. Излом можно получить, если пру­ток стали надрезать на 1/4диаметра или толщины, а затем сломать ударом. Например, быстрорежущая сталь (Р18, Р9 и др.

) хрупко ломается, а излом получается мелким и не­сколько темноватым. Углеродистые стали (марки Ст. 3, Ст. 10, 20 и др.) имеют излом более светлый и крупный, чем быстрорежущие стали.

Если сопоставить данные, полученные по искре, с данными характеристиками излома, то создается большая уверенность в правильности определения марки стали.

В некоторых случаях, когда возникают сомнения, мо­жно прибегнуть к пробной закалке. Низкоуглеродистая сталь, содержащая меньше 0,25% С (марки Ст. 3, Ст. 4, Ст. 10, 20), после закалки от температуры 850—900° С с охлаждением в воде остается мягкой и хорошо пилится на­пильником.

Углеродистую сталь от легированной можно от­личить по твердости после закалки с охлаждением в масле.

Углеродистые стали, содержащие до 1,3% С, после закалки в масле и охлаждения пилят напильником, в то же время ле­гированные стали (марки 9ХС, ХВГ) при охлаждении в масле после нагрева (до 820°С стали марки ХВГ и до 875°С стали марки 9ХС) приобретают высокую твердость и напильник скользит.

Таким же образом можно отличить стали марок 40 или 50 от стали марок 40Х или 50Х, которые по искре мало отли­чимы. Сталь марки 40Х после закалки с охлаждением в масле будет иметь относительно высокую твердость и напильник будет скользить пли пилить ее слабо, а стали мар­ки 40 и 50 останутся мягкими.

Твердость лучше испытывать на твердомере с алмазным конусом.

Рекомендуемый режим закалки и получаемая при этом твердость.Надо помнить, что на поверхности прутков, как правило, располагается обезуглероженный слой, и его следует удалить. Необходимо пользо­ваться документацией, сопровождающей сталь.

В ней указы­вается химический состав стали и размер поперечного сече­ния прутка.

Иногда достаточно проверить один из размеров сечения, чтобы рассортировать перепутанные стали, а иногда можно разделить стали по маркам по внешнему виду, если помнить, что горячекатаная сталь всегда покрыта окалиной, а холоднотянутая имеет светлую поверхность без окалины.

Если пробу на искру произвести квалифицированно, а при необходимости учесть все дополнительные показатели стали (вид излома, твердость после закалки с охлаждением в различных средах и т. д.

), то во многих случаях можно успешно рассортировать стали по маркам. Целесообразность той или иной пробы должна определяться конкретной зада­чей и наличием на заводе других методов анализа.

Спект­ральный анализ и проба на искру должны дополнять друг друга.

 Сталь 12Х18Н9 — искры светло-желтые, короткие, в небольшом количестве, почти без разветвлений с красно-желтым пучком в конце разветвления и тремя-пятью мелкими красными крупинками на разветвлениях. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу

Сталь Х12Ф1 — искры желтые, короткие, густые звёздочки, концы нитей острые с отдельными красными крупинками. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу

Сталь 12X13 — искры светло-желтые, короткие, с небольшими пучкообразными разветвлениями, с мелкими красными крупинками. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector