Как читать марки отечественных сталей: что означают цифры и буквы

В марке стали можно прочитать сведения о составе, назначении и способе производства. Значение каждого знака зависит от системы обозначения: одно и то же число в разных марках может относиться к разным элементам.

Правила связаны с группой стали. Например, у инструментальных сталей есть углеродистые, легированные и быстрорежущие марки со своими схемами записи. Ниже разберём эти схемы, а также обозначения конструкционных, коррозионностойких и подшипниковых сталей. [1, разд. 3, 5]

Основные примеры — стали, знакомые по ножевой практике; другие марки помогут показать особенности записи. Часть примеров собрана в группе «ГОСТы, ТУ» нашего марочника. Расшифровки и составы приведены по стандартам, техническим данным изготовителей и профильной литературе.

Главное правило: сначала семейство, потом цифры

Взгляните на четыре обозначения в таблице. В первых двух начальные цифры обозначают углерод, в третьем — вольфрам, а в четвёртом число после ШХ относится к хрому.

Для углерода используют сотые или десятые доли процента; для легирующих элементов — обычно целые проценты. У подшипниковых марок доля хрома записана в десятых. Эти правила закреплены в ГОСТ Р 70817‑2023. Все проценты в статье показывают массовую долю элемента: какая часть массы стали приходится на него. [1, пп. 5.6, 5.9–5.11]

Начальные У, Р, ШХ или Ст помогают выбрать схему чтения. Если обозначение начинается с цифр или букв элементов, группу уточняют в ГОСТе или ТУ: две начальные цифры встречаются и у конструкционных, и у инструментальных сталей. Для условных индексов ЭП и ДИ сначала находят развёрнутое обозначение.

Буквы химических элементов

Химические элементы в отечественных марках обозначают русскими буквами: Х — хром, Н — никель, С — кремний, Г — марганец. Эти обозначения отличаются от символов периодической таблицы.

Ниже — обозначения химических элементов по ГОСТ Р 70817‑2023. Кроме привычных Х, М и Ф, в таблице есть редкие двухбуквенные коды. Букву А нужно читать особенно внимательно: её значение и положение зависят от стандарта и семейства стали. [1, табл. 1]

Содержание углерода обычно записывают начальными цифрами. В одних группах это сотые доли процента, в других — десятые. Отдельной буквы для углерода в химической части марки нет.

У буквы А несколько значений. Автоматные стали хорошо поддаются обработке резанием и предназначены для изготовления деталей на станках-автоматах. В А11 начальная А указывает на эту группу, 11 — примерно на 0,11% углерода. У АС30ХМ буква С сразу после А обозначает свинец, 30 — около 0,30% углерода, Х и М — хром и молибден. Здесь С имеет специальное значение, отличающееся от кремния в химической части обычной марки. [1, п. 5.4, приложение Б.4]

А внутри химического обозначения означает азот, например в быстрорежущей Р2АМ9К5. Конечная А у У8А и пружинной 60С2А указывает на повышенные требования к качеству — эти случаи разберём ниже. Для серы положение А зависит от документа: ГОСТ Р 70817‑2023 ставит её в конце марки, а ГОСТ 5632‑2014 — в начале. Поэтому А читают с учётом группы стали и соответствующего стандарта. [4, табл. 1, примечание 1] [1, табл. 1, п. 5.17] [7, п. 4.1]

Положение меняет смысл и других букв. Р в начале быстрорежущей марки обозначает её группу, в химической части — бор. Ш перед Х обозначает подшипниковую сталь, после дефиса — электрошлаковый переплав, в таблице элементов — магний. Л внутри химического обозначения — бериллий, а в конце марки 25Л — принадлежность к литейным сталям. [1, табл. 1–2, пп. 5.5–5.6, 5.10, приложение Б.5]

Конструкционные и коррозионностойкие стали

У нелегированной качественной конструкционной стали марка может состоять только из числа: 45 означает около 0,45% углерода. В Ст3Гпс цифра 3 — условный номер марки, Г указывает на повышенное содержание марганца, а пс — на степень раскисления. Она характеризует удаление кислорода из жидкой стали: кп означает кипящую, пс — полуспокойную, сп — спокойную сталь. У качественных сталей для спокойного состояния окончание обычно не пишут; пример с окончанием — 15кп. [1, пп. 5.1–5.2, приложение Б.1–Б.2]

Конструкционные легированные стали используют для изготовления деталей и конструкций; рессорно-пружинные — для пружин, рессор и подобных деталей. Их марки, как и марки многих коррозионностойких сталей, читаются так:

• начальное число — содержание углерода в сотых долях процента;
• буква — легирующий элемент;
• число после буквы — его примерная массовая доля в целых процентах;
• если числа после буквы нет, точное содержание элемента уточняют в таблице состава.

Обычно начальных цифр две. Для содержания углерода от 1% понадобятся три: например, в коррозионностойкой стали 110Х18М число 110 соответствует примерно 1,10% углерода. Число передаёт среднее содержание, а если нижняя граница не задана — максимальное. [1, пп. 3.1, 3.3, 5.3, 5.11]

Для конструкционных легированных и коррозионностойких сталей цифру после буквы не ставят при содержании элемента до 1,5%. В этом случае буква сообщает о наличии элемента, а его долю нужно искать в таблице состава. У других групп сталей предел может отличаться. [1, пп. 5.3, 5.9, 5.11]

Разберём 40Х13:

• 40 — примерно 0,40% углерода;
• Х13 — примерно 13% хрома.

В ГОСТ 5632‑2014 для 40Х13 установлены диапазоны 0,36–0,45% углерода и 12–14% хрома. Марка показывает приблизительное содержание, а стандарт задаёт допустимые границы. [7, табл. 1, марка 1-18]

По той же схеме в 100Х13М читаются 100 — примерно 1,00% углерода, Х13 — примерно 13% хрома, М — молибден. [1, п. 5.11]

В 40Х10С2М добавляется ещё одна пара: С2 — около 2% кремния. Остальная запись читается так: 40 — примерно 0,40% углерода, Х10 — около 10% хрома, М — молибден. По ГОСТ 5632‑2014 кремния в этой стали 1,90–2,60%, молибдена — 0,70–0,90%. Здесь хорошо видно, почему цифру ставят после С, а после М её нет. [7, табл. 1, марка 1-17]

Марка 65Г читается как примерно 0,65% углерода и повышенное содержание марганца. По таблице 1 ГОСТ 14959‑2016 углерода в ней 0,62–0,70%. Для рессорно-пружинных сталей букву Г указывают, когда верхний предел содержания марганца превышает 0,90%. При меньшем содержании марганец остаётся в составе, хотя буквы Г в названии нет. [6, табл. 1] [1, п. 5.3]

В пружинных 60С2 и 60С2А число 60 означает около 0,60% углерода, С2 — около 2% кремния. Конечная А выделяет высококачественную сталь. Для неё ГОСТ 14959‑2016 устанавливает повышенные требования к составу и макроструктуре: в частности, серы и фосфора допускается не более 0,025% каждого против 0,035% у качественной стали. Эта А относится к классу качества, а не к азоту. [6, разд. 4, табл. 1, 3]

У8А и У10А: углеродистые инструментальные стали

У8А и У10А — стали для изготовления инструмента. В их марках:

• У — нелегированная, традиционно называемая углеродистой, инструментальная сталь;
• 8 или 10 — средняя доля углерода в десятых долях процента, то есть около 0,8% или 1,0%;
• А в конце — повышенная чистота по сере и фосфору.

Г после числа указывает на повышенное содержание марганца: например, У8Г или У8ГА. Для буквы А в конце марки стандарт задаёт более строгие ограничения по сере и фосфору. У обычной У8 ГОСТ 1435‑99 допускает до 0,028% серы и 0,030% фосфора, у высококачественной У8А — до 0,018% и 0,025% соответственно. [2, п. 3.2.1, табл. 1] [1, п. 5.8]

9ХС, ХВГ и Х12МФ: легированные инструментальные стали

В легированных инструментальных марках начальное число показывает содержание углерода в десятых долях процента. Если углерода около 1% или больше, число может быть опущено. В некоторых марках его сохраняют: например, в ГОСТ 5950‑2000 есть 13Х с 1,25–1,40% углерода. Здесь число 13 соответствует примерно 1,3%. [3, п. 3.2.1, табл. 1 и примечание к ней]

Марка 9ХС читается так:

• 9 — около 0,9% углерода;
• Х — хром;
• С — кремний;
• точное содержание хрома и кремния задаёт стандарт.

По ГОСТ 5950‑2000 в 9ХС содержится 0,85–0,95% углерода, 0,95–1,25% хрома и 1,20–1,60% кремния. Верхний предел кремния здесь выше 1,5%. Для инструментальных сталей в примечании к таблице отдельно оговорены случаи содержания элемента до 1,8% без цифры после буквы. [3, табл. 1 и примечание к ней]

В ХВГ число для углерода опущено: его содержание близко к 1%. Х — хром, В — вольфрам, Г — марганец. Ванадий в отечественных марках обозначается буквой Ф.

В Х12МФ содержание углерода тоже не записано. Х12 — примерно 12% хрома, М — молибден, Ф — ванадий. По ГОСТ 5950‑2000 углерода здесь 1,45–1,65%, молибдена — 0,40–0,60%, ванадия — 0,15–0,30%. Чтобы узнать эти доли, нужно обратиться к таблице состава. [3, табл. 1]

У старых обозначений встречаются особенности, которые можно выяснить по документам того времени. Например, ХВ5: буква В означает вольфрам, однако в ГОСТ 5950‑73 сталь приведена как ХВ4Ф (ХВ5) с 3,50–4,30% вольфрама. В таблице марок ГОСТ 5950‑2000 её уже нет. [10, табл. 1, группа I] [3, табл. 1]

Быстрорежущие стали: Р, М, Ф и К

Начальная Р в марках Р18 и Р6М5 означает «быстрорежущая». Следующее за ней число показывает среднюю долю вольфрама в целых процентах:

• Р18 — быстрорежущая сталь примерно с 18% вольфрама.
• Р6М5 — быстрорежущая сталь примерно с 6% вольфрама и 5% молибдена.
• Р6М5К5 — к этим обозначениям добавляется К5: около 5% кобальта.
• Р6М5Ф3 — Ф3 обозначает ванадий; по ГОСТу его здесь 2,30–2,70%. Число в названии округлённое. [4, табл. 1, примечание 1]

Углерод числом после Р не обозначают. По правилам этого семейства в названии не записывают хром; молибден не указывают при его содержании до 1%. Для ряда марок, включая Р18 и Р6М5, опускают и ванадий. Например, в Р6М5 по ГОСТ 19265‑73 есть 3,80–4,40% хрома и 1,70–2,10% ванадия, хотя букв Х и Ф в названии нет. [4, табл. 1, примечание 1] [1, п. 5.10]

Бывают и обозначения с числом перед Р. В 11Р3АМ3Ф2 начальные 11 соответствуют примерно 1,1% углерода: стандарт задаёт 1,02–1,12%. Р3 указывает на вольфрам, А — на азот, М3 — на молибден, Ф2 — на ванадий. Поэтому быстрорежущую марку нужно узнавать по всему обозначению, даже если Р не стоит первой. [4, табл. 1, примечание 1]

ШХ4, ШХ15 и ШХ15СГ: подшипниковая система

В обозначениях этих сталей начальная Ш указывает на подшипниковую сталь, Х — на легирование хромом. Число после ШХ выражает содержание хрома в десятых долях процента. Буквы С и Г обозначают дополнительное легирование кремнием и марганцем. Посмотрим, как это читается на нескольких марках:

• ШХ4 — около 0,4% хрома; по ГОСТу его содержание составляет 0,35–0,50%.
• ШХ7СГ — около 0,7% хрома, с добавками кремния и марганца. Пределы для хрома — 0,60–0,90%.
• ШХ15 — около 1,5% хрома; по ГОСТу — 1,30–1,65%.
• ШХ15СГ — то же обозначение содержания хрома, но с дополнительным легированием кремнием и марганцем. Кремния здесь 0,40–0,65%, марганца — 0,90–1,20%; у ШХ15 эти пределы составляют 0,17–0,37% и 0,20–0,40% соответственно. [5, п. 4.3, табл. 3] [1, п. 5.6]

Углерод в этих названиях не указан. Например, для ШХ4 стандарт устанавливает 0,95–1,05% углерода, а для ШХ7СГ — 0,72–0,80%. Числа 4 и 7 относятся к хрому; содержание углерода узнают из таблицы состава. [5, табл. 3]

Что означает дефис: Ш, ВИ, ШД и МП

Индекс после дефиса обычно указывает на способ получения металла. Например, ‑Ш означает электрошлаковый переплав, ‑ВД — вакуумно-дуговой, ‑ВИ — вакуумно-индукционную выплавку. В таблице 2 ГОСТ Р 70817‑2023 приведены 26 обозначений способов выплавки, переплава и обработки. Полный перечень можно раскрыть ниже. [1, табл. 2]

В стандартах на отдельные группы сталей способ получения также связан с классом качества. Например, ГОСТ 14959‑2016 относит металл специальных выплавок и переплавов с повышенными требованиями к особовысококачественной стали. Конкретные требования задаёт документ на продукцию. [6, разд. 4]

Например, в 95Х18‑Ш химическая часть — 95Х18, а ‑Ш сообщает об электрошлаковом переплаве. В 110Х18М‑ШД химическая часть заканчивается на М, а ‑ШД обозначает последовательность из электрошлакового и вакуумно-дугового переплавов.

Суффикс ‑МП указывает на порошковое производство. В ГОСТ 28393‑89 для порошковых быстрорежущих сталей, например, приведена ДИ103‑МП с развёрнутым обозначением Р12М3К5Ф2‑МП. В документах этот стандарт требует писать МП через дефис, а при маркировке самого металла — без дефиса. Поэтому отсутствие дефиса на клейме не обязательно означает ошибку. [8, табл. 1, п. 2.3.1.2]

Порошковое производство используют и для других групп сталей. Например, ДИ90‑МП — инструментальная сталь 17Х5В3МФ5С2‑МП для штампов. Требования к ней нужно искать в документации на эту марку; ГОСТ 28393‑89 распространяется на порошковые быстрорежущие стали. [11, описание марки]

ЭП и ДИ: как найти развёрнутое обозначение

В обозначениях ЭП766, ЭП770, ДИ90‑МП и ДИ103‑МП части ЭП и ДИ с числами — условные индексы марок. Числа служат номерами: содержание элементов по этим номерам не вычисляют. Чтобы узнать состав, найдите развёрнутое обозначение в техническом документе:

• ЭП766 в исполнении ЭП766‑ВИ — 95Х13М3К3Б2Ф‑ВИ. Суффикс ВИ нужно сохранять в обеих записях. [12]
• ЭП770 — Х6Ф4М. [13, с. 50]
• ДИ90‑МП — 17Х5В3МФ5С2‑МП. [11]
• ДИ103‑МП — Р12М3К5Ф2‑МП. [8, табл. 1]

После перехода к развёрнутой записи применяют правила соответствующего семейства. В 95Х13М3К3Б2Ф‑ВИ число 95 означает около 0,95% углерода; Х13, М3, К3 и Б2 — примерно 13% хрома, 3% молибдена, 3% кобальта и 2% ниобия. Ф — ванадий, а ‑ВИ — вакуумно-индукционная выплавка. [12, таблица химического состава]

У ДИ90‑МП начальные 17 в развёрнутой инструментальной марке 17Х5В3МФ5С2‑МП означают около 1,7% углерода. Изготовитель указывает диапазон 1,60–1,75%. Здесь углерод записан в десятых долях процента, как и в рассмотренной выше 13Х. [11, таблица химического состава]

ГОСТ и ТУ: где заканчивается название и начинается документ

ГОСТ и ТУ задают требования к продукции. У каждого ГОСТа своя область применения. Технические условия разрабатывают на конкретную продукцию и определяют в них требования и правила контроля. Для металла это могут быть состав, формы и размеры заготовок, состояние поставки и порядок приёмки. Оценивать требования нужно по содержанию документа. [9, разд. 3–5]

Например, ТУ 14‑1‑2700‑79, указанные изготовителем для ЭП766‑ВИ, — номер документа, а не продолжение химической формулы. [12, нормативная документация] Для старых или ведомственных марок найти исходные ТУ бывает трудно. Документ мог быть заменён или рассчитан на определённый вид продукции. Поэтому при проверке заготовки сопоставляют три вещи: обозначение марки, требования ГОСТа или ТУ и результаты анализа конкретной плавки в сертификате качества.

Краткая памятка по обозначениям

Пошаговый алгоритм расшифровки

1. Определите группу и схему записи. Найдите обозначения У, Р, ШХ, Ст или начальную А; учитывайте, что перед Р тоже могут стоять цифры. Для ЭП и ДИ найдите развёрнутую марку. Если по записи группа не ясна, проверьте её в ГОСТе или ТУ.
2. Определите, что обозначают первые числа. После Ст стоит условный номер. Для углерода используют сотые или десятые доли процента; в быстрорежущих марках число после Р показывает проценты вольфрама, а после ШХ — десятые доли процента хрома.
3. Разберите пары «буква + число». Число обычно относится к предшествующему элементу и выражает приблизительные целые проценты, если для этой группы нет особого правила.
4. Прочитайте дополнительные обозначения. Проверьте конечные А и Л, строчные кп, пс, сп и индексы после дефиса. Отделите их от букв химических элементов по правилам выбранной группы.
5. Сверьте расшифровку с документом. Уточните не записанные в названии элементы, допустимые пределы состава и особые правила марки. Для ГОСТа важны область применения и актуальность, для ТУ — полный номер и редакция.

С практикой сочетания букв и цифр становятся узнаваемыми: за ними можно прочитать сведения о составе, назначении и способе производства стали. В этом и состоит навык чтения марки — понимать, какую информацию несёт каждый знак и как он связан с остальными.