Что обозначают буквы в сплавах и марках сталей

Все кто давно работают с различными металлами, наверняка встречали в названии марок сплавов и различных сталей буквенные обозначения. Например, Р6М5, Х20Н80, ШХ20 или ЮНДК24. Что это значит ? В основном эти значения букв в маркировке определяются содержанием в составе сплава определённых металлов.
Кстати, есть исключения. Буквы не всегда означают какой-то элемент в составе сплава. Иногда буквы стоят, как аббревиатура для определения производителя. Например, ЭИ, ЭП, ЖС, ЧС, и т.д. Э - Электросталь, Ч - Челябинск. Эти маркировки обозначают завод изготовитель или цех, который разработал технологию или производит конкретный сплав. А концовка, например, -ВИ, вообще означает метод производства, (В) вакуумно- (И) индукционный метод.
Уверен, что большинству из нас - специалистам, работающим в отрасли металлозаготовки и торговли знакомы эти буквенные значения. Но мы скорее хотим посвятить эту статью новичкам, которые приходят в эту отрасль с улицы, минуя профессиональные ВУЗЫ.
Металл это наши ресурсы, сырье, богатство недр земли, их надо беречь и справедливо распределять. В ВУЗАХ научат не всему, а призвание в этой отрасли часто получают на улице, с тех самых пор, когда мы еще мальчишками бегали по стройкам и резали медные провода и плавили свинец из аккумуляторов.
Подобные обозначения в виде букв и цифр используют для маркировки инструментальных, конструкционных и прочих сталей, сталей специального назначения и других. В зависимости от типа стали, маркировка несколько может различаться.
Все элементы, добавленные в сплав или сталь, влияют на их физические и механические характеристики. В качестве лидирующих добавок используют ряд элементов, металлов, неметаллов, полупроводниковых материалов, которые в маркировке сталей обозначаются соответствующими буквами:
Хром - Х
Ниобий - Б
Никель - Н
Медь - Д
Кобальт - К
Марганец - Г
Молибден - М
Бор - Р
Титан - Т
Алюминий - Ю
Вольфрам - В
Ванадий - Ф
Азот - А
Кремний - С
Если цифра стоит в самом начале обозначения маркировки, она означает процентное содержание углерода в стали, и это касается только легированных сталей, далее, если за цифрой следует буква, она означает основной легирующий элемент.
Если содержание данного элемента в составе сплава более 1%, тогда за буквой пишут цифру. Эта цифра обозначает процентное содержание основного легирующего элемента. Если содержание элемента менее 1%, букву не пишут.
Примеры обозначений самых распространенных легированных сталей:
40ХН3МФА - конструкционная легированная сталь со средним содержанием углерода 0,4%, менее ~1% хрома, ~3% никеля, менее ~1% молибдена, и менее ~1% ванадия.
18ХГТ - конструкционная легированная сталь с содержанием углерода 0,18% и по менее ~1% хрома, марганца и титана.
В различных сталях специального технического назначения значение буквенной маркировки значения трактуются несколько иначе. В начале маркировок таких сплавов стоит буква, обозначающая назначение стали:
Р - быстрорежущая
Ш - шарикоподшипниковая
А - автоматная
Э - электротехническая
Далее идет цифра процентного содержания основного легирующего элемента. Для электротехнических сталей это кремний, для быстрорежущих сталей это вольфрам. И опять же, если содержание мене 1% цифру не ставят. Дальнейшая часть обозначения в маркировке пишется аналогично логики маркировки всех сталей.
В качестве примеров приведем быстрорежущие и шарикоподшипниковую марки сталей:
ШХ15 - шарикоподшипниковая сталь с содержанием 15% хрома
Р18 - это быстрорежущая сталь, где в составе 18% вольфрама. Р значит режущая сталь. Это быстрорежущая сталь повышенной жаростойкости и прочности.
P6M5K4 - быстрорежущая сталь, в которой содержание вольфрама 6%, молибдена 5%, и кобальта 4%. Это кстати, одна из редких и наиболее востребованных марок быстрорежущих сталей в оборонпроме, применяемой для нарезания стволов. Стандартная быстрорежущая сталь Р6М5 не содержит кобальта.
В общем, цифра в начале маркировки всегда обозначает содержание углерода, это значит, что это какая-то сталь. Цифра после буквы обозначает процентное содержание элемента в сплаве. Но если содержание элемента до ~1% тогда цифру не ставят. Буква в маркировке стали обозначает химический элемент: С - кремний, Г - марганец, Х - хром, Н - никель, Ф - ванадий, В - вольфрам, Ю - алюминий, М - молибден, Т - титан.
Однако, при покупке любых металлов или сплавов, для точного определения всегда нужно перепроверять химический состав спектральным анализатором металлов, или делать мокрый химический анализ. Купить спектральный анализатор металлов и сплавов не все могут, штука дорогая. Не всем может быть это по карману. Но, всегда можно найти вполне бюджетный вариант, продажа б/у анализаторов металлов есть практически в каждом городе.
Иногда сплавы делают некачественно и химический состав может несоответствовать выбитой маркировке. Поэтому, конечно, лучше иметь хоть какой-то анализатор, чем платить за ошибки убытками. Особенно, если работы много, и не только со сталями, но и с прочими сплавами, редкими и драгоценными металлами.