Обозначение стали конструкционной легированной регламентируется ГОСТ 4543-71.
Конструкционную легированную сталь используют для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования в отношении прочности, износа, жаропрочности, коррозии и других особых свойств.
В обозначении марок:
- первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента;
- буквами за цифрами обозначают легирующие элементы;
- цифры после букв указывают процент примерного содержания соответствующего легирующего элемента в целых единицах;
- отсутствие цифр означает содержание легирующего элемента до 1,5%.
Так, например, хромокремнемарганцовая сталь (хромансил) марки 25ХГСА содержит, соответственно, 0,25% углерода, 0,9…1,2% кремния, 0,8…1,1% марганца и 0,8… 1,1% хрома. Эта сталь обладает высокой прочностью и хорошей свариваемостью.
ГОСТ 4543-71 предусматривает низкоуглеродистые стали и стали улучшаемые. Улучшаемые — стали, используемые после улучшения (закалки и высокого отпуска). Эти стали имеют высокий предел текучести, малую чувствительность к концентраторам напряжений, а также высокий предел выносливости.
В зависимости от используемых легирующих элементов стали подразделяют на группы:
- хромистая,
- хромомолибденовая,
- хромованадиевая,
- марганцовистая,
- хромомарганцовая
- и другие.
Всего таких групп — 15.
Применение
Для изделий несложной формы и небольшого сечения применяют хромистые стали, например, 15Х, 15ХА и 20Х. Такие стали, по сравнению с углеродистыми, имеют более высокие прочностные свойства, но меньшую пластичность. Легирование хромистой стали ванадием, например, сталь 15ХФ, улучшает её пластичность и вязкость.
Для крупных деталей ответственного назначения, работающих на износ при высоких удельных нагрузках, применяют хромоникелевые и более сложнолегированные стали, например, 20ХН, 12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 20ХНЗА и другие.
Широко используют хромистые улучшаемые легированные стали марок 30Х, 35Х, 40Х и 50Х, а для сильно нагруженных деталей — хромоникелевые улучшаемые стали.
Область применения конструкционных легированных сталей:
- 15Х; 20Х — Пальцы поршневые, валы распределительные, толкатели, клапаны, кулачковые муфты, втулки, шпиндели, плунжеры, оправки, копиры, шлицевые валики.
- 40Х; 45Х; 50Х; 38ХА — Зубчатые колёса, шпиндели, валы в подшипниках качения, червячные и шлицевые валы.
- 45Г2; 50Г2; 15ХФ — Шпиндели, валы, зубчатые колёса тяжёлых станков, кулачковые муфты, втулки, поршневые пальцы, мелкие детали высокой прочности.
- 45ХН; 50ХН; 38ХГН — Зубчатые колёса, шпиндели, валы подшипников качения, червячные валы больших размеров, крепёжные изделия, валы, оси, серьги.
- 38XH3MA — Валы, оси, шестерни.
Пример условного обозначения в конструкторской документации
Сталь 40ХН2МА ГОСТ 4543-71
Это сталь хромоникелемолибденовая, высококачественная, содержание углерода — 0,40%, хрома <1,5%, никеля — 2,0%, молибдена <1,5% .