Как обозначается нержавеющая сталь

Маркировка нержавеющей стали: тонкости обозначения нержавейки

Маркировка, с помощью которой обозначаются различные типы нержавеющих сталей, позволяет получить информацию не только о химическом составе сплава, но и об основных свойствах, которыми он обладает. Правила формирования обозначения, состоящего из буквенных и цифровых символов, регламентируются положениями как отечественных, так и международных нормативных документов.

Труба нержавеющая тонкостенная марки 12Х18Н10Т

Правила маркировки стальных сплавов в разных странах мира

Сталь различных марок, которая широко представлена на современном рынке, производят во многих странах мира. В связи с этим актуальным является вопрос принятия международных правил, по которым она обозначается. Однако, к сожалению, единых правил обозначения сталей нет и по сегодняшний день, что часто становится причиной серьезных затруднений как при продаже таких сплавов на международном рынке, так и при их применении в промышленности.

В отдельных странах (речь идет прежде всего о крупнейших производителях стали) приняты свои нормативные документы, по которым осуществляется маркировка. Потребителю из другого региона для правильного выбора стали необходимо сопоставить ее маркировку с обозначениями, принятыми в его стране.

Схема европейской маркировки стали

В европейских странах сталь производят и обозначают в соответствии с положениями стандарта EN 100 27, который состоит из двух частей. В первой из таких частей оговаривается принцип, по которому стальным сплавам присваиваются определенные наименования, а во второй – принцип присвоения стали числовых обозначений.

Пример расшифровки европейской марки стали

В России, как и во многих странах СНГ, используется принцип маркировки стали, заимствованный еще из старых советских ГОСТов. В соответствии с этим принципом маркировка сталей формируется из буквенных и числовых символов. Цифры указывают на содержание определенных химических элементов в сплаве, а буквы – это закодированные названия данных элементов, а также способы, при помощи которых выполнялась выплавка стали.

В США, которые являются крупнейшим производителем стали, используется сразу несколько систем ее обозначения – SAE, AJS, AMS, ASTM, ANSI, ASME, AWS и ACJ. Наиболее распространенной из них из-за большей унифицированности является ANSI.

Обозначение сталей в системе AISI

Достаточно сложная система маркировки нержавеющей стали используется в Японии. Так, в соответствии с данной системой, все стальные сплавы разделены на отдельные группы, каждая из которых обозначается определенной литерой. Внутри каждой из таких групп стали разделены на подгруппы, маркируемые уже при помощи цифр, по которым и можно определить химический состав сплава, а также получить информацию о его свойствах.

Естественно, что все перечисленные системы используются для маркировки как обычных, так и нержавеющих сталей.

Соответствие нержавеющих сталей различных стандартов

Принципы обозначения нержавеющих сталей в России и странах СНГ

Нержавеющие стали в России и странах СНГ, как уже говорилось выше, маркируются при помощи сочетания буквенных и цифровых символов. При этом первые указывают на то, какие химические элементы содержатся в составе стали, а также на способы ее выплавки, а по цифрам можно определить количественное содержание перечисленных в обозначении нержавейки элементов.

Все буквенные обозначения химических элементов, используемые в маркировке нержавеющих сталей, унифицированы и по ним можно однозначно определить состав нержавейки.

Так, в стандарте, основой которого стал советский ГОСТ, оговариваются следующие буквенные обозначения химических элементов:

• С – кремний, который вводят в состав нержавейки для того, чтобы на поверхности изделий, которые из нее изготовлены, после выполнения термообработки не формировался слой окалины;
• Ю – алюминий, при помощи которого добиваются стабилизации структуры нержавеющей стали, а также снижают риск формировании в структуре сплава посторонних включений, что может происходить в тот момент, когда изделия из него контактируют с кипящими жидкостями;
• Х – хром, являющийся основным легирующим элементом всех нержавеющих стальных сплавов и придающий им исключительную коррозионную устойчивость, за которую они и ценятся;
• М – молибден, придающий структуре нержавеющих сталей устойчивость при их взаимодействии с агрессивными газовыми средами;
• Е – селен, обеспечивающий изделиям из нержавеющих сталей требуемые параметры электрического сопротивления;
• Р – бор, повышающий коррозионную устойчивость сталей при воздействии на них химических сред и высокой температуры;
• К – кобальт, применяемый для стабилизации углерода, содержащегося в стали;
• П – фосфор, используемый в стали в качестве коррозионного пассиватора;
• Б – ниобий, который вводят в состав нержавейки для того, чтобы активировать ферритные процессы, протекающие в кристаллах внутренней структуры металла;
• Ф – ванадий, добавляемый в состав нержавеющей стали для повышения ее пластичности.

Дополнительные буквы в маркировке высококачественных сталей

Естественно, это не весь перечень химических элементов, которые могут содержаться в составе нержавейки. Как и в любой другой стали, в составе нержавеющего сплава в обязательном порядке содержится углерод (буква «У» в маркировке), который не только придает ему требуемые прочностные характеристики, но и повышает устойчивость к окислительным процессам. Чтобы придать нержавейке хорошую ковкость и повысить ее устойчивость к воздействию высоких температур, в нее добавляют никель, который в маркировке сплава обозначается буквой «Н».

Несмотря на то, что нержавеющие стали и так отличаются высокой коррозионной устойчивостью, степень такой защиты можно повысить, если добавить в их состав медь, обозначаемую в маркировке буквой «Д». Кроме перечисленных элементов, в составе нержавеющих сталей могут присутствовать марганец (буква «Г»), титан («Т»), цирконий («Ц») и вольфрам («В»).

На что указывают цифры в маркировке

Цифры, присутствующие в маркировке, позволяют узнать о количестве элементов, которые содержатся в нержавеющей стали. Разбираясь в маркировке такого сплава, следует иметь в виду, что самые первые цифры, стоящие перед буквенным обозначением, указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Например, в нержавейке марки 12Х18Н10Т содержится 0,12% углерода.

Маркировка конструкционных марок сталей

За каждой буквой в маркировке сплава, как видно из приведенного примера, также стоит цифра, которая указывает на содержание определенного химического элемента, но уже в целых процентах. Так, в рассматриваемом в качестве примера сплаве в соответствии с его маркировкой содержатся следующие химические элементы:

• хром – 18%;
• никель – 10%;
• титан – до 1,5% (так как после буквенного обозначения данного элемента не проставлено никаких цифр).

Цифры в маркировке нержавеющей стали

Таким образом, разобраться в маркировке нержавеющих стальных сплавов не так сложно, а для того чтобы получить информацию о наиболее значимых характеристиках и свойствах стали определенной марки, достаточно заглянуть в специальные таблицы.

И в заключение небольшое общеобразовательное видео о нержавеющей стали, ее разновидностях, характеристиках и маркировке.

Классификация и применение нержавеющих сталей

Стали высоколегированные и сплавы коррозионностройкие, жаростойкие и жаропрочные:

В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяют на группы:

• Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллической коррозии, коррозии под напряжением и др.;
• Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температуре выше 550° С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
• Жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной стойкостью.

В зависимости от структуры стали подразделяют на классы:

• Мартенситный – стали с основной структурой мартенсита;
• Мартенситно – ферритные – стали, содержащие в структуре кроме мартенсита, не менее 10% феррита;
• Ферритный – стали, имеющие структуру феррита;
• Аустенитно-мартенситные – стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах;
• Аустенитно-ферритный – стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррит более 10%);
• Аустенитные – стали, имеющие структуру аустенита.

Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева. Поэтому структурные отклонения причиной забракования стали служить не могут.

В зависимости от химического состава сплавы подразделяются на классы по основному составляющему элементу:

• Сплавы на железоникелевой основе;
• Сплавы на никелевой основе.

Классификация и маркировка сталей

Обозначение марки легированной стали состоит из букв, указывающих, какие компоненты входят в ее состав, и компоненты входят в ее состав, и цифр, характеризующих их среднее содержание.

• М – молибден
• А – азот
• Д – медь
• Н – никель
• Ю – алюминий
• Б – ниобий
• Т – титан
• Р – бор
• Е- селен
• X – хром
• Ф – ванадий
• У – углерод
• В – вольфрам
• П – фосфор
• Г – марганец
• К – кобальт
• Ц – цирконий
• С – кремний

Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали (в десятых долях процента для инструментальных и нержавеющих сталей). Затем буквой указан легирующий элемент. Цифрами, следующими за буквой, – его среднее содержание в целых единицах. При содержании легтрующего элемента менее 1,5% цифры за соответствующей буквой не ставятся. Буква А в конце обозначения марки указывает на то, что сталь является высококачественной. Буквой Ш – особо высоко качественной.

Назначение наиболее потребляемых нержавеющих сталей

Марка стали

Примечание

Для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; деталей, работающих в слабоагрессивных средах

Для деталей с повышенной твердостью; режущий, измерительный, хирургический инструмент, клапанные пластины компрессоров и др.

Для различных деталей химической и авиационной промышленности Обладает высокими технологическими свойствами

Для деталей высокой твердости, работающих в условиях износа

Рекомендуется в качестве заменителя стали 12Х18Н10Т для конструкций, не подвергающихся ударным воздействиям при температуре эксплуатации не ниже -20° С

Аналогично стали 08Х17Т, но для деталей, работающих в более агрессивных средах при температуре от -20 до 400 ° С (15Х28 для спаев со стеклом)

Заменитель сталей 12Х18Н9, 17Х18Н9 для сварных конструкций

Для высокопрочных изделий, упругих элементов; сталь 09Х15Н8Ю – для уксусных и солевых сред

Для деталей, работающих в сернокислых средах

Для высокопрочных деталей, работающих на истирание и удар в слабоагрессивных средах

Заменитель стали 12Х18Н10Т для деталей, работающих в слабоагрессивных средах, а также при температурах до 196° С

Для деталей, работающих в атмосферных условиях (заменитель сталей 12Х18Н9, 12Х18Н10Т) для сварных конструкций, работающих в кипящей фосфорной, серной, 10 %-ной уксусной кислоте

Для сварных изделий, работающих в воздушной и агрессивной средах, в концентрированной азотной кислоте

Немагнитная сталь для деталей, работающих в морской воде

Для деталей, работающих в азотной кислоте при повышенных температурах

Для сварных конструкций в разных отраслях промышленности. Для сварных конструкций, работающих при температуре до 80°С в серной кислоте различных концентраций (не рекомендуются 55%-я уксусная и фосфорная кислоты)

Нержавеющая сталь — марки, виды и характеристики

Нержавеющие (коррозионностойкие) стали – сплавы на основе железа и углерода, содержащие, помимо основных компонентов и стандартных примесей, легирующие элементы. Основной добавкой является хром (Cr), которого в коррозионностойком сплаве должно быть не менее 10,5%. В таком количестве Cr оказывает существенное влияние на диаграмму состояния «железо-углерод». Хром и никель, также в большинстве случаев присутствующие в нержавеющих сталях, повышают не только устойчивость металла к коррозии, но и другие технические характеристики.

Правила маркировки коррозионностойких сталей

Обозначение состоит из цифр и букв. Двузначное число в начале маркировки – количество углерода в сотых долях процента. Далее следуют буквы, характеризующие определенные легирующие элементы. После них ставятся цифры, равные процентному содержанию легирующих элементов, округленному до целого числа. Если процент добавки находится в пределах 1-1,5, то после буквы цифра не ставится. Для условного обозначения легирующих компонентов в российской нормативной документации используется русский алфавит:

• Х – хром;
• Н – никель;
• Т – титан;
• В – вольфрам;
• Г – марганец;
• Д – медь;
• М – молибден.

Группы коррозионностойких сталей по структуре

Структура коррозионностойких сталей, их свойства и области применения определяются процентным содержанием углерода, перечнем и количеством легирующих добавок. По структуре нержавейка делится на несколько типов. Основные: ферритная, мартенситная, аустенитная. Существуют промежуточные варианты.

Ферритная

Эта группа относится к малоуглеродистым сплавам – C до 0,15%. Содержание хрома – до 30%. Объемнокристаллическая структура обеспечивает сочетание достаточно высокой прочности и пластичности. Нержавеющие стали ферритных марок относятся к ферромагнитным.

• способность к холодной деформации;
• основной тип термообработки – отжиг, снимающий наклеп;
• хорошая коррозионная стойкость;
• относительно невысокая стоимость.

Основная причина потери рабочих характеристик сталями ферритного класса – межкристаллитная коррозия (МКК), в результате которой разрушение происходит по границам зерен. Для устранения этого негативного явления избегают резкого охлаждения металла от +800°C, проводят стабилизирующий отжиг, находят оптимальный баланс между содержанием углерода и хрома. Полностью устранить склонность к МКК позволяет введение карбидообразующих элементов – титана и ниобия.

По стандарту AISI ферритные стали относятся к серии 400:

• 403-420 – содержание хрома 11-14%, никель отсутствует;
• 430 и 440 – 15-18% C, никель отсутствует;
• 630 – содержит 3-5% никеля. Хорошо обрабатывается, устойчива к коррозии в различных средах, схожа по свойствам с 08Х18Н10.

Эти материалы используются при производстве широкого сортамента труб, листов, профилей.

Таблица марок нержавеющих сталей ферритного класса по ГОСТу и AISI, основные сферы использования

Марка по ГОСТу 5632	Марка по AISI	Области применения
08Х13	409	Столовые приборы
12Х13	410	Емкости для жидких алкогольсодержащих продуктов
12Х17	430	Емкости для высокотемпературной обработки пищевой продукции

Мартенситная

К этой группе относятся металлы с содержанием хрома до 17%, углерода – до 0,5% (в отдельных случаях – выше). Мартенсит – структура, получаемая путем закалки заготовки с последующим отпуском. Для нее характерно сочетание высокой твердости, прочности, упругости и устойчивости к коррозии. Сплавы используются при производстве ответственной металлопродукции, предназначенной для работы в агрессивных средах. Это пружины, валы, ножи, фланцы. При повышении содержания C в структуре появляется карбидная фаза, обеспечивающая высокую твердость и износостойкость. Проведение низкого отпуска после закалки (+200…+300°C) обеспечивает высокую твердость – 50-52 HRC, высокого (+500…+600°С) – меньшую твердость (28-30HRC) и большую вязкость. Закалка производится при температурах +950…+1050°C.

Таблица марок мартенситных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632	Марка по AISI	Области применения
20Х13	420	Кухонное оборудование
30Х13
40Х13
14Х17Н2 (мартенситно-ферритная)	431	Детали компрессорных установок, оборудование, эксплуатируемое в агрессивных средах и при пониженных температурах

Аустенитный класс

Этот обширный класс коррозионностойких сталей (по AISI – класс 300 и представитель класса 200 – AISI 201) обладает высокой устойчивостью к коррозии, пластичностью в холодном и горячем состоянии, прочностью, хорошей свариваемостью, способностью контактировать без разрушения с азотной кислотой. Немагнитность существенно расширяет области применения материала. Экономически выгодным является сочетание 18% Cr и 8% Ni. При необходимости получения стабильного состояния аустенита количество никеля повышают до 9%. Такие стали бывают нестабилизированными и стабилизированными. Стабилизированная группа легируется титаном и ниобием, снижающими склонность аустенитных марок к межкристаллитной коррозии.

Закалка осуществляется при температурах +1050…+1100°C с быстрым охлаждением, которое закрепляет состояние пресыщенного твердого раствора. Особенность этой группы – отсутствие упрочнения при закалке. В данном случае этот вид ТО является смягчающей операцией, направленной на снятие последствий наклепа. С этой же целью может применяться отжиг. Закалке подвергают мелкие детали, отжигу – массивные.

Таблица марок аустенитных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632	Марка по AISI	Области применения
12Х18Н10Т	321	Технологические линии химической индустрии и предприятий нефтепереработки
08Х18Н10	304	Технологические трубопроводные системы в химической и пищевой индустрии, ограниченный ассортимент посуды, не включающий изделия для горячей обработки пищи
08Х17Н13М2	316	Технологическое оборудование химической индустрии, использование в качестве «пищевого» материала
12Х15Г9НД	201	Емкости и трубопроводы, контактирующие с органическими кислотами и умеренно агрессивными средами

Краткие характеристики некоторых видов аустенитных нержавеющих сталей:

• 304 – распространенный представитель этого класса. Прекрасно поддается глубокой вытяжке, поэтому применяется для изготовления объемных изделий. Подвержен щелевой коррозии в теплых средах с повышенным содержанием хлора, поэтому не рекомендуется к применению в морской воде и в отраслях, в которых используются чистящие составы с хлором.
• 321 и 347 – усовершенствованные варианты марки 304, отличающиеся добавками ниобия или титана.
• 316 – проявляет максимальную устойчивость к коррозии среди массово используемых коррозионностойких сталей.
• 201 – относительно недорогой аналог сталей 304 и 321. Показывает хорошие рабочие характеристики в средах средней агрессивности, благодаря сбалансированному химическому составу и новым технологиям изготовления.

Химический состав и обозначение марок нержавеющей стали

Химический состав и обозначение марок нержавеющей стали

Гр. ста- ли	Марка стали				Содержание легирующих элементов, %
	EN Евро- па	AISI США	ГОСТ СНГ	DIN Германия	Cr	Ni	Mo	C max	Si max	Mn max	P max	S max	Al	Ti
А1	1.4305	303	—	X8CrNiS 18-9	16 – 19	5 – 10	0,7	0,12	1,0	6,5	0,20	0,15 – 0,35
A2	1.4301 1.4303	304 305	08Х18Н10 12Х18Н12	X5CrNi 18-10 X4CrNi 18-12	15 – 20	8 – 19	*	0,10	1,0	2,0	0,05	0,03
A3	1.4541	321	08Х18Н10Т	X6CrNiTi 18-10	17 – 19	9 – 12	*	0,08			0,045		5хC – 0,70**
A4	1.4401	316	10Х17Н13М2	X5CrNiMo 17-12-2	16 – 18,5	10 – 15	2,0 – 3,0	0,08	1,0	2,0	0,045	0,03
A5	1.4571	316Ti	10Х17Н13М2Т	X6CrNiMoTi 17-12-2		10,5 – 14							5хC – 0,70**
A-	1.4439	S31726	X2CrNiMoN 17-13-5	16,5 – 18,5	12,5 – 14,5	4,0- 5,0	0,03	1,0	2,0	0,045	0,015
A-	1.4539	N08904	X1NiCrMoCu 25-20-5	19 – 21	24 – 26		0,02	0,7		0,03	0,01
A-	1.4529	X1NiCrMoCu 25-20-7	6,0 – 7,0			0,5		1,0
A/F-	1.4462	X2CrNiMoN 22-5-3	21 – 23	4,5 – 6,5	2,5 – 3,5	0,03	1,0	2,0	0,035	0,015
C-	1.4034	420	40Х13	X46Cr13	12,5 – 14,5	0,43 – 0,50	1,0	1,0	0,04	0,03
C-	1.4122	X39CrMo 17-1	15,5 – 17,5	≤1,0	0,8 – 1,3	0,33 – 0,45	1,0	1,5	0,04	0,03
A-	1.4310	301	X10CrNi 18-8	16 – 18	6 – 9,5	≤0,8	0,05 – 0,15	2,0	2,0	0,045	0,015
C-	1.4568	301	X7GNiAl 17-7	16 – 18	6,5 – 7,8	0,09	0,7	1,0	0,04	0,015	0,7 – 1,5

* Молибден допускается по усмотрению изготовителя

** Для стабилизации должен содержаться титан в объеме ≤5хC максимум до 0,7%

Обозначения химических элементов в таблицах:

• Cr — Хром;
• Ni — Никель;
• Mo — Молибден;
• C — Углерод;
• Si — Кремний;
• Mn — Марганец;
• P — Фосфор;
• S — Сера;
• Al — Алюминий;
• Ti — Титан.

Система условных обозначений:

В российском обозначении марок сталей:

Сталь 12Х18Н10Т: 12 – 0,12% С (углерода); Х18 — 18% Cr (хрома); Н10 — 10% Ni (никеля); Т — до 1,5% Ti (титана).

1. Нержавеющая сталь по ГОСТ
   • первые 2 цифры указывают среднюю массовую долю углерода в сотых процента;
   • буквы указывают наименование химических элементов (Х- хром; Н –никель; М – молибден; Т –титан);
   • цифры за буквами указывают примерную массовую долю легирующего элемента в целых единицах. Отсутствие цифры означает, что в марке содержится до 1,5% этого легирующего элемента, если не предусмотрено иное.

Нержавеющая сталь по EN/DIN

Система обозначения отличается от российской порядком отражения химического элемента в стали и его доли, если в российской системе обозначения информация о доли элемента в сплаве указывается непосредственно после элемента, то в обозначении нержавеющей стали по DIN/EN сначала указываются все химические элементы, а затем в том же порядке указывается доли элементов.

Первая цифра указывает среднюю массовую долю углерода в сотых процента.

Сталь X5CrNi 18–10: 5 — 0,05% С (углерода); Cr — 18% хрома; N — 10% никеля.