Как определить марку стали?

Как можно определить марку стали — вопрос, часто возникающий при работе с металлами. Это сплав, состоящий из железа (от 45 %) и углерода (до 2,14 %). В него входят и примесь кремния, ванадия, бора, серы, марганца и других элементов, от разновидностей и общего объема которых зависят качественные характеристики изделия.

Классификация марок стали

Перед тем, как определить марку стали, нужно рассмотреть классификацию материала. Сплавы такого типа различаются по химическому составу, назначению, качеству, структуре и способу раскисления.

Химический состав стали

Различают углеродистые и легированные виды.

• Углеродистая. С высокой долей углерода (до 2 %) без легирующих элементов. Марка распространена в промышленной сфере и в быту, благодаря длительному сроку эксплуатации, высоким прочностным характеристикам, доступной стоимости и обрабатываемости.
• Легированная. Сталь, содержащая компоненты, намеренно добавляемые в ее состав.

Назначение стали

Чтобы понять, как можно определить марку нержавеющей стали, важно разбираться в ее назначении. Выделяют несколько вариантов:

• Конструкционная. Наиболее распространенная разновидность. Благодаря высоким прочностным характеристикам, повышенной пластичности и стойкости к деформациям, ее часто применяют в строительстве и машиностроении.
• Инструментальная. Для этого вида характерна доля углерода более 0,7 %. Сталь отличается повышенной прочностью, твердостью и пластичностью при нагревании. Дополнительно различают валковые, штамповые сплавы, которые используют в режущем инструментарии и измерительных приборах.
• Специального назначения. Применяется в средах с агрессивными характеристиками. Отличается повышенной устойчивостью к радиационному воздействию. Подвиды сталей из этой категории: кислотостойкие, жаростойкие, жаропрочные, устойчивые к коррозии и т. д.

Качество различных марок стали

Стали различают по качественным показателям, которые определяются технологией изготовления и присутствием в составе сплава примесей. Понять, как определить марку стали по химическому составу в домашних условиях  и насколько она качественная, сложно, поскольку для этого требуется дополнительное профессиональное оборудование.

Среди качественных показателей марки нержавеющей стали выделяют:

• Обыкновенные. Недорогие стали, применяемые в различных отраслях. Для них характерно содержание до 0,05 % серы и до 0,04 % фосфора.
• Качественные. Используются для изготовления ответственных узлов и деталей. Доля серы составляет до 0,04 %, фосфора – до 0,035 %.
• Высококачественные. Отличаются небольшим содержанием примесей: до 0,025 % серы и до 0,025 % фосфора. Их плавят в электрических печах.
• Особо высококачественные. Содержат минимальное количество примесей: доля серы до 0,015 %, фосфора – до 0,025 %. Могут использоваться в строительстве атомных реакторов и в аэрокосмической сфере.

Структура нержавеющей стали

Структура как классифицирующий признак используется не часто, т. к. она зависит от скорости охлаждения, метода термической обработки, состава легирующих веществ, состояния поставки и других. По этому признаку различают виды стали:

• эвтектоидные;
• заэвтектоидные;
• доэвтектоидные;
• ледебуритные;
• аустенитные;
• ферритные.

Технология раскисления стали

По технологии раскисления выделяют разновидности сталей:

• Кипящие. Низкоуглеродистый сплав, основная особенность которого – отсутствие сосредоточенной усадочной раковины.
• Спокойные. Сплавы с практически полностью отсутствующим газообменом.
• Полуспокойные. Сплавы, полученные при раскислении жидкого металла (не настолько полном, как при выплавке спокойной стали, но более значительном, чем в случае кипящей стали).

Какие есть марки нержавеющей стали

Для маркировки стали используют комбинации цифр и букв. Буквы указывают химический состав и назначение сплава, а цифры обозначают содержание тех или иных элементов. В начале маркировки одна или две цифры, которые указывают процентное содержание углерода в материале. В качестве примера — марка стали Ст 38ХН3МФ. Буквенные обозначения показывают наличие различных веществ в сплаве. Это могут быть хром, кремний, титан, азот, ванадий, марганец, никель, кобальт и другие (обозначаются первой буквой вещества).

В обычных случаях первые цифры говорят от доле углерода, но буква «C» для него не ставится, т. к. углеродистость является основополагающей характеристикой сплава. Если в маркировке указано «20», то содержание элемента равно 0,2 %.

Как можно определить марку стали, если на ней стоит маркировка? Достаточно знать обозначение. Чтобы обозначить марку стали, используют и буквы, которые зависят от предназначения изделия и качественных характеристик:

• А – гарантированные механические свойства;
• Б – гарантированный состав;
• В – гарантированный состав с механическими свойствами;
• Пп – пониженная прокаливаемость;
• К – качественная углеродистая;
• Л – литейная конструкционная;
• С – строительная;
• У – углеродистая инструментальная;
• Э – электротехническая;
• Р – быстрорежущая инструментальная;
• Ш – подшипниковая;
• и другие.

Приборы для определения марки стали

Одними из наиболее востребованных методов установления марки стали являются рентгенофлуоресцентный (РФА) и искровой оптико-эмиссионный анализ. Для этих методов используют спектрометры:

• Портативный рентгенофлуоресцентный спектрометр (РФА). Наиболее распространенное устройство среди большого количества пользователей, которое помогает определить марку стали в короткие сроки. Его преимуществом считаются компактные размеры и небольшой вес, что позволяет анализировать сплавы в уличных условиях и при различных температурах окружающей среды. Прибор полезен для определения марки стали и отдельных элементов, входящих в ее состав. Недостаток – небольшая флуоресценция, из-за чего возникают сложности при определении концентрации легких элементов. РФА способен измерять концентрацию составляющих сплава, если их содержание составляет от 0,05 %.
• Искровой оптический спектрометр. Подходит для максимально точного выяснения марки образца. Устройство выявляет элементы в образце даже при их содержании в 0,00001 %. Обладает высокой точностью и позволяет определить марку стали по химическому составу, включая содержание фосфора, серы, углерода, азота и бора, позволяет различить марку чугуна. Приборы данного типа бывают напольными и настольными, есть и портативные модели.

Как определить марку стали в лаборатории

Для точного установления качественных характеристик стали, ее соответствия государственным стандартам и техническим условиям (ТУ), указанным в документации, проводят экспертизу в лабораторных условиях с испытанием образцов.

В процессе анализа предоставленного образца эксперты применяют различные методы определения марки стали, используют инструменты и оборудование для точного выявления характеристик материала и их соответствия стандартам. Проводят исследования сплава с эталоном.

Рекомендуем обращаться в лицензированные лаборатории химического анализа, потому как определить марку стали по химическом составу правильно и с гарантией можно именно в таких условиях.

Во время анализа специалисты используют специальное оборудование (спектрометры и стилоскопы, которые позволяют измерить электромагнитную индукцию и другие параметры), выполняют анализ, чтобы определить состав сплава, выявить наличие примесей, их процентное содержание, обнаружить элементы, которые не предусмотрены государственными стандартами и техническими условиями.

В отдельных случаях применяют физические способы, предусматривающие исследование прочности сплава на разрыв, ударной вязкости, твердости и другие свойства.

Результаты лабораторного анализа заносят в экспертное заключение. В нем предусмотрены таблицы, схемы и диаграммы. Полученные данные обобщают, и в заключении формулируют выводы, необходимые для заказчиков.

Как определить марку стали в домашних условиях

Перед тем, как определить марку нержавеющей стали, нужно  понять цель ее определения. Если из любопытства, то можно попытаться узнать информацию визуально. Если для иных целей, то потребуется применить подручные инструменты.

Прежде всего, нужно оценить цвет и блеск сплава. Нержавейка чаще всего имеет серебристый или серый оттенок с повышенным блеском, сохраняющимся даже после продолжительного использования изделия. На нержавейку указывает магнитность стали: в отличие от стандартных стальных сплавов, нержавеющая сталь не притягивается к магниту. Ее поверхность обычно имеет гладкую и равномерную текстуру без заметных дефектов и ржавчины. Если на поверхности есть коррозионные включения или шероховатости, то с высокой долей вероятности это обычный стальной сплав.

Как можно определить марку стали в домашних условиях:

1. Анализ стружки. Этот метод предусматривает срезку небольшого верхнего слоя металла и анализ получившейся стружки. Если не удается получить стружку средней длины, а образуются короткие обломки, это может указывать на высокоуглеродистый сплав. Низкоуглеродистые составы дают длинные однородные завитки.
2. Использование печи. Для этого потребуется наличие печи даже простой (дровяной). Внутри печи необходимо создать и поддерживать максимально высокую температуру. Затем взять пруток, напильник, сделать надрез и запомнить, сколько усилий для этого приложили. После этого образец закаливается, выполняется еще один распил. Если после прогрева образца все делается так же просто, как и в первый раз, это может указывать на малоуглеродистый сплав. Образцы же с большим содержанием углерода труднее обрабатывать после закаливания.
3. Точильный круг. Чтобы понять, как можно определить марку стали данным способом, нужен точильный круг. Если в процессе обработки образуется много крупных искр, то сплав имеет повышенную твердость. Если искр образуется меньше и они небольшие, значит, образец менее твердый.

С помощью точильного круга можно выяснить тип сплава по цвету искр:

• если во время обработки большое количество искр разлетается в стороны, они имеют малый размер и красный оттенок, то это высокоуглеродистая сталь;
• «прореженные» снопы искр более светлого цвета свидетельствуют о среднем содержании углерода;
• длинные искры соломенного цвета без «звездочек» на концах говорят о том, что образец представляет собой железо.

Чтобы определить марку нержавеющей стали, проанализировать иные сплавы, рекомендуем обращаться в профессиональную лабораторию. Мы предлагаем широкий спектр услуг, у нас есть собственные лаборатории испытаний. Возможен выезд по месту нахождения заказчика услуги.