Как читать маркировку металлов и сплавов: расшифровка наименований

Маркировка стали — это её ДНК. Две цифры и пара букв могут рассказать о металле больше, чем длинное описание. Можно листать толстые справочники по каждой детали, а можно сохранить эту статью: здесь вся «грамматика» для чтения марок стали.

Большинство металлов на ощупь кажутся похожими: холодные, твердые, тяжелые. На глаз и вовсе отличить обычную сталь от нержавеющей или латунь от меди могут только опытные мастера, которые работают с материалом годами.

Но если внешне заготовки могут быть почти идентичны, то их состав и свойства — кардинально различаются. Перепутать их на производстве — значит, в лучшем случае, сократить срок службы изделия, а в худшем — отправить всю партию в брак. Согласитесь, недопустимо, если сталь и для медицинских инструментов, и для железнодорожных рельсов окажется на одном складе без четких признаков принадлежности.

Именно для этого инженеры-металлурги создали и постоянно развивают системы стандартизации и маркировки. Уникальный шифр на бирке или в документах раскрывает всю «подноготную» металла: марку, химический состав, прочность и другие ключевые характеристики.

Умение читать и расшифровывать эти коды поможет снизить риск. С ним удастся избежать ошибок при заказе, приемке и использовании металлопродукции. В результате экономится ресурс: меньше брака из-за несоответствия материала, быстрее и точнее проходит контроль качества.

Мы подготовили подробный гайд по основным системам маркировки, которые ввстречаются в России. Разберем «азбуку» металлурга: ГОСТ, AISI, EN, DIN — и научимся уверенно ее читать и применять.

Основные системы маркировки (общая карта)

Маркировка состоит из хитрого, на первый взгляд, шифра из букв и цифр. Однако это простой и логичный язык металлургов, и освоить его легко. Для этого рассмотрим, какие бывают стандарты и откуда они родом.

• Российская — ГОСТ и межгосударственные стандарты. Наиболее популярный вариант в СНГ. Простая и логичная маркировка. Буквы в ней, в большинстве случаев, обозначают легирующие компоненты. Цифры — их содержание в процентном соотношении. 
• Европейская — EN. Общепринятая система маркировки для стран евросоюза. Шифр здесь довольно сложный, но хорошо описывает химический состав, механические и физические свойства металлов.
• Американская — AISI/SAE, ASTM, UNS. В США используется несколько систем обозначения металлов и сплавов, связанных с существующими организациями по стандартизации. Например, SAE — это общество инженеров-автомобилистов. Сообществ много, и поэтому, чтобы их как-то объединить, в 1975 году создали UNS — универсальную систему обозначений.
• Международные — DIN, JIS и др. Используются в разных регионах. Представляют собой, что-то типа связующего звена между разными потребителями и производителями в своем регионе. Например, JIS используется в Японии и Азии, а DIN — в Европе.

Глубокая расшифровка российской системы (ГОСТ)

Начнем разбор с российской системы. Мы сознательно опустим длинные списки ГОСТов и сложные нормативные отсылки. Вместо этого разберем саму суть — логику, которая стоит за маркировкой. Вы научитесь «читать» шифр стали по ГОСТ для каждой ключевой группы, что гораздо практичнее заучивания стандартов.

Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества (Ст3, Ст3кп, Ст3пс, Ст3Гпс, Ст3сп)

Сталь марки Ст3 — это универсальный и надежный материал, который служит основой для множества конструкций. Ее состав сбалансирован, но не содержит дорогостоящих легирующих добавок в значимых количествах. Это и определяет главное достоинство — оптимальное сочетание хороших механических свойств и доступной цены.

Маркировка данной группы сталей состоит из двух обязательных и двух дополнительных компонентов:

• “Ст” — сталь. 
• “3” — порядковый номер марки в классификации по ГОСТ.
• “Г» — обозначает повышенное содержание марганца (более 0,8%).
• «кп», «сп», «пс» — степень раскисления.

Первый компонент — простое сокращение слова «сталь».

Второй компонент указывает на условный номер марки. Он связан с гарантированным уровнем механических свойств и содержанием углерода. Для Ст3 это порядка 0,14–0,22% углерода.

Третий, необязательный компонент — это буква Г. Она говорит о том, что в стали повышенное содержание марганца (более 0,8%).

Четвертый компонент отражает степень раскисления — то, как из стали удаляли кислород. Это ключевой показатель структуры и качества.

Раскисление напрямую влияет на свойства стали:

• Сп (спокойная): кислород удален почти полностью. Такая сталь имеет однородную структуру, лучшую пластичность и стойкость к ударным нагрузкам. Используется для наиболее ответственных конструкций.
• Пс (полуспокойная): промежуточный вариант. По качеству и цене она между спокойной и кипящей сталью, что делает ее оптимальным выбором для большинства строительных задач.
• Кп (кипящая): наименее раскисленная, а значит, и самая экономичная. Подходит для производства неответственных конструкций, не испытывающих экстремальных нагрузок.

Сочетание хорошей прочности и доступной цены сделало сталь Ст3 основным материалом для широкого спектра конструкций в строительстве и машиностроении.

Качественные и высококачественные углеродистые стали (сталь 08, 20, 45, сталь У8, У10А)

Следующая группа — это качественные углеродистые стали. Если стали обыкновенного качества можно назвать «рабочей лошадкой», то эта группа — уже более «отборный материал» для ответственных задач.

Ключевое отличие — в чистоте состава. Здесь строже контролируются вредные примеси: содержание серы и фосфора в разы ниже. Это сразу сказывается на качестве: сталь становится более пластичной и менее хрупкой, лучше ведет себя при сварке и обработке.

Маркировка здесь предельно логична. Она состоит из двух цифр, которые прямо указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например:

• Сталь 08. В ней от 0.05 до 0.12% углерода.
• Сталь 20. В ней от 0.17 до 0.24% углерода.
• Сталь 45. В ней от 0.42 до 0.50% углерода.

С ростом содержания углерода сталь становится прочнее и тверже, но теряет в пластичности — это фундаментальное правило.

Теперь рассмотрим группу, где высокое содержание углерода является главным рабочим параметром.

Инструментальные углеродистые стали предназначены, как следует из названия, для изготовления инструмента. Их маркировка начинается с буквы «У» (от слова «углеродистая»).

Цифры после нее прямо указывают на среднее содержание углерода в десятых долях процента.

Например:

• У8 — содержит около 0,8% углерода. Более вязкая, подходит для инструментов, работающих с ударными нагрузками (зубила, молотки).
• У12 — содержит около 1,2% углерода. Очень твердая, но более хрупкая, идеальна для режущего инструмента (напильники, метчики).

Если в конце марки вы видите букву «А» (например, У8А), это означает, что перед вами сталь высшего качества. В ней содержание вредных примесей сведено к минимуму (серы не более 0,018%, а фосфора не более 0,025%), что гарантирует повышенную чистоту, однородность и стабильность свойств готового инструмента. Приведем пример:

• У10А. Углерода в диапазоне 0.95-1.09%.
• У12А. Углерода в диапазоне 1.1-1.29%.

Легированные стали — из них изготавливаются самые ответственные и надежные детали

Следующая группа — это легированные стали. Они отличаются от углеродистым наличием дополнительных элементов, придающих те или иные свойства. Легированные стали делятся на конструкционные и углеродистые.

Начнем с конструкционных. Логика маркировки проста и очень логична: первая цифра — углерод в сотых процента, после идут буквы, обозначающие легирующий элемент, и цифры, говорящие о процентом содержании. Если цифры после буквы не стоят, то содержится примерно 1%. Буква “А” в начале маркировки говорит о содержании азота, а если та же буква стоит в конце — значит, сталь относится к высококачественным. Сразу пример:

• 30ХГСА. 0,3% углерода, около 1% кремния, марганца. Сталь высококачественная.

У инструментальных сталей цифры в начале — это количество углерода в десятых долях процента. Если C>1%, то цифру в начале не ставят. Остальная маркировка выполняется по тому же принципу, что и для конструкционных. Если после буквы не стоит число, то содержание данного элемента не более 1.5%. И вновь наглядный пример:

• 5ХНМ. 0,5% углерода, хром и никель около 1%, молибдена до 0.3%.
• ХВГ. Углерода, хрома, вольфрама и марганца около 1%.

Важно знать буквенный алфавит для обозначения элементов. Они обозначаются с помощью кириллицы и делятся на две основные группы:

• Металлические добавки:
  • Н — никель.
  • Х — хром.
  • Б — ниобий.
  • К — кобальт.
  • Д— медь.
  • Т — титан.
  • Ц — цирконий.
  • В — вольфрам.
  • М — молибден.
  • Ю — алюминий.
  • Ф — ванадий.
• Неметаллические добавки:
  • Г — марганец.
  • С — кремний.
  • Е — селен.
  • Р — бор.
  • А — азот.

Часть очень легко запомнить, так как это просто первая буква названия. Другую часть запомнить немного сложнее, но с практикой и она откладывается в памяти.

Для некоторых сталей в начале маркировки ставится дополнительное обозначение:

• А — автоматные.
• Ш — подшипниковые
• Р — быстрорежущие.
• Э — электротехнические.
• Е — магнитно-твердые.

Например, Р6М5 — это быстрорежущая сталь. Первая цифра после «Р» — это содержание вольфрама в %, затем идет молибден 5%.

Нержавеющие, жаропрочные и кислотостойкие стали (12Х18Н10Т, 08Х17Н13М2)

Теперь переходим в группе коррозионностойких сталей. Их часто называют одним словом — нержавейка. Здесь принцип маркировки тот же, что и для легированных сталей. Только акцент идет на основных элементах, которые делают сталь нержавеющей.

Итак, первые две цифры — это содержание углерода в сотых долях процента. Затем идет хром и его процентное содержание, так как именно хром делает сталь нержавеющей за счет образованию оксидной пленки на поверхности металла. После хрома идет никель — это вторая добавка по важности в семействе нержавейки. Кроме того, если в стали есть молибден или титан, их тоже указывают, но уже в конце. 

Маркировка самых популярных марок нержавеющей стали:

• Мартенситные — в начале указывается содержание углерода, а затем хрома. Никеля, молибдена или титана там нет:
  • 20Х13.
  • 30Х13.
  • 40Х13.
• Ферритные — имеют пониженное содержание углерода, и иногда чуть больше хрома.
  • 08Х13.
  • 08Х17.
  • 12Х17.
• Аустенитные — элита нержавейки. Разберем их подробнее:
  • 08Х18Н10 — базовая сталь с 0.08% углерода, около 18% хрома и 10% никеля.
  • 08Х17Н13М2 и 03Х17Н14М3 — две похожие марки, но с разным содержание углерода. 0.08% и 0.03% соответственно. Хрома в них около 17%, никеля 13-14%. Также, добавлен молибден в пропорции 2-3%. Это значительно улучшает коррозионные свойства стали — защищает ее от питтинговой (точечной) коррозии.
  • 08Х18Н10Т — базовая сталь с присадкой титана не более 1%. Делает сталь устойчивой к высоким температурам и защищает от межкристаллической коррозии.

Ключ к иностранным маркировкам (AISI, EN, DIN)

Теперь перейдем к зарубежным системам маркировки металла. Они могут быть родом из Америки (AISI/SAE), Европы (EN) или Германии (DIN).

AISI/SAE — США

Во время работы с американским стандартом можно встретить четырех- и трехзначную маркировку. Четырехзначная маркировка применяется для углеродистых и легированных сталей:

• Первые две цифры — номер группы сталей.
  • 10, 11, 12, 15 — углеродистые стали. 
  • 13, 40, 41 и др. — легированные стали. Эти цифры никак не намекают на содержание тех или иных легирующих добавок. Конкретный химический состав можно посмотреть только в справочниках.
• Две последние цифры — количество углерода в сотых долях процента.
• Посередине стоит B или L — содержание бора (до 0,03%) или свинца (до 35%), соответственно.
• Вначале стоит M или E — металл предназначен для неизвестных применений или выплавлен в электропечи, соответственно.
• В конце стоит буква H — сталь обладает свойством прокаливаемости.

Видов сталей с такой маркировкой достаточно много — нет смысла знать их все. Достаточно ориентироваться в общей структуре маркировки и уметь отличить одни группы от других. Для этого приведем примеры:

• Углеродистые стали. Первая группа:
  • 1010 — обычная углеродистая сталь с 0,1% углерода.
  • 1345 — углеродно-марганцевая сталь с 1,75% марганцем и 0,45% углерода.
• Легированная сталь с добавкой Ni. Вторая группа:
  • 23XX — сталь содержит присадку никеля до 3,5% и XX% углерода.
• Легированная сталь с добавками Ni-Cr. Третья группа:
  • 33XX — никеля 3,5%, Cr ~ 1,5%.
• Легированная сталь с добавками Mo. Четвертая группа:
  • 40XX — молибдена до 0,25%.
• Легированная сталь с добавками Cr. Пятая группа:
  • 50XX — хрома до 0,65%.
• Легированная сталь с добавками Cr-V. Шестая группа:
  • 61XX — хрома и ванадия до 0,95% и 0,15%, соответственно.
• Легированная сталь с добавкой W. Седьмая группа:
  • 72xx — вольфрама до 1,75%.
• Легированная сталь с добавками Ni-Cr-Mo. Восьмая группа:
  • 87XX — никеля, хрома и молибдена до 0,55%, 0,5% и 0,25%, соответственно.
• Легированная сталь с добавками Si-Mn. Девятая группа:
  • 92XX — кремния и марганца до 2% и 0,85%, соответственно.

Маркировка не самая дружелюбная, особенно в сравнении с отечественной, но наиболее популярные группы все же запоминаются в ходе работы.

Следующая группа — это коррозионностойкие стали, то есть та самая нержавейка. Для нержавеющей стали маркировка AISI состоит из трех цифр и одной или двух букв:

• Первая цифра — класс стали. 2 и 3 — Аустенитные. 4 — ферритные и мартенситные.
• Последние две цифры — порядковый номер стали в группе.
• Буква в конце, говорит об количество того или иного элемента:
  • L — углерода не более 0,03%.
  • S — углерода не более 0,08%.
  • N — присадка азота.
  • LN — низкоуглеродистая сталь с присадкой азота.
  • F — добавлен фосфор и сера.
  • Se — присадка селена.
  • B — обогащен кремнием.
  • Cu -легирован медью.

Нержавеющие стали применяются там, где другие металлы просто сгниют за пару лет. Поэтому к их составу и производству относятся очень внимательно. Возможно, именно это вызвало сильную схожесть отечественных и зарубежных марок сталей:

• AISI 201 — аналог 12Х15Г9НД. Аустенитная сталь, содержащая хром, никель и медь.
• AISI 304 — аналог 08Х18Н10. Аустенитная сталь с большим содержанием хрома и никеля.
• AISI 321 — аналог 12Х18Н10Т. Аустенитная хромо-никелевая сталь с присадкой титана.
• AISI 430 — аналог 12Х17. Ферритная сталь с хромом до 17%.

EN — Европа

Стандарт актуален для всех стране Евросоюза. А так как Россия сотрудничает с ЕС, то и нам важно знать стандарт EN. Маркировк встречается в двух видах: цифровом и буквенном. Первый вид маркировки обозначает классификацию, группу и конкретное место материала. А второй описывает химический состав, что более наглядно и понятно.

Цифровой код для маркировки выглядит следующим образом — X.YYZZ:

• X- Классификация материала. 1 — сталь. 2 — чугун. 3 — цветные сплавы.
• YY — группа вида сталей.
• ZZ — порядковый номер в этой группе.

Например, вот пара знакомых структур:

• 1.4301 — это сталь. 43 — это группа нержавеющих сталей с никелем более 2,5%, но без добавок молибдена и титана. 1 элемент в данной группе означает, что это сталь, аналогичная AISI 304.
• 1.4401 — это сталь. 44 — это группа нержавеющих сталей с никелем более 2,5%, с молибденом, но без титана. 1 элемент в этой группе означает, что это сталь, аналогичная AISI 316.

Такая маркировка неудобна: нужно “копаться” в стандарте, чтобы расшифровать каждую новую структуру. Поэтому есть более удобный вариант, схожий с отечественной системой — буквенно-цифровое обозначение. Разберем сразу на примере:

• X5CrNi18-10 — это аналог стали AISI 304. X5 — говорит о том, что это нержавейка с содержанием углерода около 0,05%. Сталь легирована хромом и никелем в объеме 18% и 10%, соответственно.

Часто, можно встретить полную маркировку X6CrNiMoTiB17-13 — 1.4983. Здесь букв больше, чем цифр. Содержание элементов без цифры точно меньше 3-5%. Конкретно для данной марки: 0,06% углерода, 17% хрома, 13% никеля и присадки молибдена, титана, бора.

DIN — Германия

Немецкие стандарты DIN неофициально считаются историческими предшественниками общеевропейских EN-стандартов. Даже существует такое обозначение DIN EN, обозначающее, что перед нами немецкое издание европейского стандарта, которое без каких-либо изменений принимается всеми членами Европейского комитета по стандартизации.

В Германии, по схожей с EN системе, маркировка стали выполняется двумя способами:

• Буквами и цифрами — которые говорят о химическом составе или свойствах.
• Пятизначным порядковым номером — такая же логика, как и в EN стандарте.

О буквенно-цифровой маркировке поговорим подробнее.

Для стали обыкновенного качества:

• Первая буква (если нужна) — способ раскисления: U- кипящая, R — спокойная.
• Вторая буква (если нужна) — назначение: Q — для отбортовки, Z — для волочения, K — для холодной формовки.
• St — сталь.
• Две цифры (обязательно) — минимальный предел прочности в кгс/м2.
• Тире и цифра (если нужна) — группа качества от 1 до 3. Чем выше, тем качественнее.
• В конце — U (сталь после прокатки) или N (сталь после нормализации).

В итоге может получиться, например, такое обозначение — ZSt 37-2. Расшифруем: сталь с с минимальным пределом прочности 37 кгс/м², вторая группа качества, предназначенная для волочения.

Маркировка качественных конструкционных сталей начинается с буквы С. После этого ставится маленькая буква, определяющая содержание вредных примесей:

• k — серы и фосфора менее 0,035%. 
• m — фосфора не более 0,035%, а сера в диапазоне 0,02-0,04%.
• f — сера не более 0,035%, фосфора менее 0,025%.

В конце маркировка указывается число — сотые доли углерода. Пример марки: Cm 45. Расшифруем: это качественная конструкционная сталь с 0,45% углерода,  фосфора не более 0,035%, а сера в диапазоне 0,02-0,04%.

К группе низколегированных сталей относятся материалы с содержанием легирующих элементов менее 5%. Для их маркировки используется следующая логика:

• В начале число — сотые доли углерода.
• Второй и последующий компонент (если нужны) — важные легирующие элементы.
• После букв — содержание ранее указанных элементов. 

Может получится код, например, 11 CrMo 5-5. Это сталь, легированная хромом и молибденом.

Высоколегированные стали маркируются аналогично EN.

Аналоги не всегда имеют аналогичные свойства

В справочниках или литературе можно найти таблицы соответствия марок стали разных стандартов. Их активно используют в производстве, особенно когда нет возможно купить конкретную марку и нужно подобрать что-то аналогичное. 

Стоит помнить, что аналогичное не значит идентичное. Полных аналогов не существует.

Дополнительная маркировка и алгоритм безошибочного выбора

Теперь, когда разобрались с маркировкой, изучение накладной на партию или непосредственно штампов на металле уже не пугает. Но когда партия стали большая, не всегда удобно сверять и распределять её по складу, а потом еще и искать разные марки. Поэтому для дополнительного контроля придумали цветовую маркировку. Она представляет собой цветные полосы на торцах прутков, труб, сортового проката. Полосы интерпретируются по ГОСТ или внутренним стандартам завода.

Запросить расшифровку цветовой маркировки можно у поставщика металлопродукции. Это поможет избежать недопониманий при приемке.

Следует использовать цветовую маркировку у себя на складе. Делать это можно с помощью нанесения цветных точек, полос или окраски торцов.

Наличие маркировки на металле во время приемки или при его отгрузке со склада в цех даст дополнительную контрольную точку. Сверять маркировку на бирке/упаковке с маркировкой в документах.

Алгоритм выбора

Подводим итог: как применить вышеизложенную информацию к партии металла.

• Читаем маркировку и определяем систему стандарта. С вероятностью 99% это будет ГОСТ, AISI или EN.
• Разбиваем маркировку на составляющие. Если это номер, то выделяем классификацию групп и порядковый номер. Если это буквенно-цифровая маркировка, тогда раскидываем основные элементы. Не забываем, что число в начале это количество углерода в сотых долях.
• Для расшифровки по номеру следует использовать справочники.
• Для расшифровки по буквам и цифрам определяем содержание основных элементов. Здесь, также, можно воспользоваться справочником, если забыли обозначение некоторых элементов.
• Дополнительно смотрим по справочникам механические и технологические свойства стали. Сверяем их с необходимыми вам для конкретной задачи параметрами.
• Если удалось на складе подобрать аналог, то необходимо уточнить возможность его применения. Для этого следует обратиться к технологам, металловедам. Возможно придется внести изменения в технологический процесс. 

---

Расшифровка маркировки стали — это одновременно простая и сложная задача. Простая она в том, что часто в работу идет ограниченный и относительно одинаковый список марок стали. Со временем эти марки хорошо запоминаются, как и их аналоги.

Сложность в том, что для запоминания полного перечня придется напрячь память, как во время зубрежки таблицы умножения в начальной школе. В помощь — справочники и такие статьи, как та, что вы только что прочитали.