Обрабатываемые материалы

1. Классификация и маркировка сталей
2. Классификация и маркировка чугунов
3. Классификация и маркировка цветных сплавов

1. Классификация и маркировка сталей

Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержание до 2,14% углерода. Кроме того, в состав сплава обычно входят марганец, кремний, сера и фосфор; некоторые элементы могут быть введены для улучшения физико-химических свойств специально (легирующие элементы).

Стали, классифицируют по самым различным признакам:

Химический состав

В зависимости от химического состава различают стали:
углеродистые (ГОСТ 380-71, ГОСТ 1050-75) 
легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79)
Углеродистые подразделяют на:
малоуглеродистыми, т. е. содержащими углерода менее 0,25%; 
среднеуглеродистыми, содержание углерода составляет 0,25-0,60%; 
высокоуглеродистыми, в которых концентрация углерода превышает 0,60% 
Легированные стали подразделяют на:
низколегированные содержание легирующих элементов до 2,5%
среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.
Назначение

По назначению стали бывают:
конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий;
инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода;
c особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь, суперинвар;
c особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали
Качество

В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют на:
Стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора.
Качественные - до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно.
Высококачественные - до 0,025% серы и фосфора.
Особовысококачественные - до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.
Степень раскисления

По степени удаления кислорода из стали, т. е. по степени её раскисления, существуют:
спокойные стали, т. е., полностью раскисленные; такие стали обозначаются буквами "сп" в конце марки (иногда буквы опускаются);
кипящие стали - слабо раскисленные; маркируются буквами "кп";
полу спокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими; обозначаются буквами "пс".
1.1 Стали обыкновенного качества

Сталь обыкновенного качества подразделяется по поставкам на 3 группы:
сталь группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);
сталь группы Б - по химическому составу;
сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
В зависимости от нормируемых показателей (предел прочности , относительное удлинение, предел текучести, изгиб в холодном состоянии) сталь каждой группы делится на категории, которые обозначаются арабскими цифрами. 
Стали обыкновенного качества обозначают буквами "Ст" и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств. 
Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. 
Буква "Г" после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали. 
Перед маркой указывают группу стали, причем группа "А" в обозначении марки стали не ставится. Для указания категории стали к обозначению марки добавляют номер в конце соответствующий категории, первую категорию обычно не указывают. 
Например: 
Ст1кп2 - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, марки 1, второй категории, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А); 
ВСт5Г - углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, спокойная,  марки 5, первой категории с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В); 
Вст0 - углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0, группы Б, первой категории (стали марок Ст0 и Бст0 по степени раскисления не разделяют). 
1.2 Качественные стали

в начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации;
в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,65% углерода; 05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С; 60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С; 
в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой "У": У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали хорошо раскислены); У12 - углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С;
легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами:
 А – азот 
К – кобальт 
Т – титан 
Б – ниобий 
М – молибден 
Ф- ванадий
В – вольфрам 
Н – никель 
Х – хром 
Г – марганец
П – фосфор 
Ц – цирконий 
Д – медь 
Р – бор 
Ю – алюминий
Е – селен 
С – кремний 
Ч – редкоземельные металлы
Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит 0,8-1,5% легирующего элемента, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в сталях обычно до 0,2-0,3%), а также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0,0010%).

Примеры: 
14Г2 – низко легированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 0,14% углерода и до 2,0% марганца. 
03Х16Н15М3Б - высоколегированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C, 16,0% Cr, 15,0% Ni, до З,0% Мо, до 1,0% Nb. 
1.3 Высококачественные и особовысококачественные стали

Маркируют, так же как и качественные, но в конце марки высококачественной стали ставят букву А, (эта буква в середине марочного обозначения указывает на наличие азота, специально введённого в сталь), а после марки особовысококачественной - через тире букву "Ш". 
Например: 
У8А - углеродистая инструментальная высоко качественная сталь, содержащая 0,8% углерода; 
30ХГС-III – особовысококачественная среднелегированная сталь, содержащая 0,30% углерода и от 0,8 до 1,5% хрома, марганца и кремния каждого. 
1.4 Шарикоподшипниковые стали

Маркируют буквами "ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента: 
ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6% хрома; 
ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5% хрома и от 0,8 до 1,5% марганца и кремния. 
1.5 Быстрорежущие стали

Обозначают буквой "Р", следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама: 
Р18-быстрорежущая сталь, содержащая 18,0% вольфрама; 
Р6М5К5-быстрорежущая сталь, содержащая 6,0% вольфрама 5,0% молибдена 5,0% кобольта.
1.6 Автоматные стали

Обозначают буквой "А" и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента: 
А12 - автоматная сталь, содержащая 0,12% углерода (все автоматные стали имеют повышенное содержание серы и фосфора);
А40Г - автоматная сталь с 0,40% углерода и повышенным до 1,5% содержанием марганца. 

2. Классификация и маркировка чугунов

Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве. 
В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают: 
Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида, и чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита, что определяет прочностные свойства сплава.
Чугуны подразделяют на:

серые - пластинчатая или червеобразная форма графита;
высокопрочные - шаровидный графит;
ковкие - хлопьевидный графит.
Чугуны маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления  при растяжении:
серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85),
высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85),
ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).
Примеры:
СЧ10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа; 
ВЧ70 - высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении 700 МПа; 
КЧ35 - ковкий чугун с пределом прочности при растяжении примерно 350 МПа. 
Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др. 
Расшифровывается следующим образом: 
АЧ - антифрикционный чугун: С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. 
Цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.

3. Классификация и маркировка цветных сплавов.

3.1 Медь и её сплавы.

Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. 
По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78):

Марка меди    МВЧ    МОО    МО    М1    М2    М3
% Cu+Ag, не менее    99,993    99,99    99,95    99,9    99,7    99,5

После обозначения марки указывают способ изготовления меди: 
к - катодная, 
б - бескислородная, 
р - раскисленная. 
Медь огневого рафинирования не обозначается. 
МООк - технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99% меди и серебра. 
МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее 99,5%меди и серебра.
Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни.

Бронзы- это сплавы меди с оловом (4 - 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79 , ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78). 
Латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80). 
Медные сплавы предназначены для изготовления деталей методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для изготовления деталей пластическим деформированием - сплавами, обрабатываемыми давлением. 
Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах. 
Приняты следующие обозначения компонентов сплавов: 
А – алюминий 
Мц - марганец 
С - свинец 
Б - бериллий 
Мг – магний 
Ср – серебро 
Ж - железо 
Мш - мышьяк 
Су – сурьма 
К – кремний 
Н – никель 
Т – титан 
Кд – кадмий 
О – олово 
Ф – фосфор 
Х – хром 
Ц - цинк 
Примеры: БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное Cu ("Л"' указывает, что сплав литейный); 
ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn, ~l% Fe, остальное Cu; 
Бр0Ф8,0-0,3 - бронза на ряду с медью содержащая 8% олова и 0,3% фосфора; 
ЛАМш77-2-0,05 - латунь содержащая 77% Cu, 2% Al, 0,055 мышьяка, остальное Zn (в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди). 
В несложных по составу латунях указывают только содержание в сплаве меди: 
Л96 - латунь содержащая 96% Cu и ~4% Zn (томпак); 
Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn. 
3.2 Алюминий и его сплавы

Алюминий - легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкий к коррозии. 
В зависимости от степени частоты первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). 
Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al.
Буква "Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния. 
А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al; 
А5 - алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия. 

Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой. 
Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74. 
К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-n и AL-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах. 
К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. 
Дуралюмины маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8. Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами "АД" и условным обозначением степени его чистоты: АДоч (?99,98% Al), АД000(?99,80% Аl), АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(?98,80% Аl). 
Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладает хорошей жидко- текучестью, имеет сравнительно не большую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. 
Эти сплавы маркируются буквами "АЛ" с последующим порядковым номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО. 
Иногда маркируют по составу: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6. 
В этом случае "М" обозначает медь, "К" - кремний, "Ц" - цинк, "Н" - никель; цифра - среднее % содержание элемента. 
Из алюминиевых антифрикционных сплавов (ГОСТ 14113-78) изготовляют подшипники и вкладыши как литьем так и обработкой давлением. Такие сплавы маркируют буквой "А" и начальными буквами входящих в них элементов: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. В первые два сплава входят в указанное количество олова и меди (первая цифра-олово, вторая-медь в %), в третий 2,7-3,3% Ni и в четвертый медь сурьма и теллур. 
3.3 Титан и его сплавы

Титан - тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%. 
Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. 
Для получения сплавов с улучшенными свойствами его легируют алюминием, хромом, молибденом. Титан и его сплавы маркируют буквами "ВТ" и порядковым номером: ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14. Пять титановых сплавов обозначены иначе: 0Т4-0, 0Т4, 0Т4-1, ПТ-7М, ПТ-3В. 
3.4 Магний и его сплавы

Среди промышленных металлов магний обладает наименьшей плотностью(1700кг/м3). 
Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры магний интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется. 
Для повышения химико-механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки. Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые (ГОСТ 14957-76) и литейные (ГОСТ 2856-79). 
Первые маркируются буквами "МА", вторые "МЛ". После букв указывается порядковый номер сплава в соответствующем ГОСТе. 
Например: МА1-деформируемый магниевый сплав №1; МЛ19-литейный магниевый сплав №19