Стали AISI: углеродистые и легированные

C начала 1940-х годов в США и большинстве стран мира для обозначения сталей применяется система обозначений AISI. Эта система основана на химическом составе сталей. Она была разработана Американским институтом чугуна и стали (American Iron and Steel Institute — AISI) с участием американского Общества инженеров автомобильной промышленности (Society of Automotive Engineers — SAE).

Со временем Американский институт чугуна и стали перестал участвовать в разработке новых сталей и поддержке системы их обозначений. Поэтому с 1995 года формально эта система обозначений стала называться не SAE-AISI, а просто SAE. Однако поскольку бренд AISI прочно «приклеился» к этой системе обозначений стали, то во всем мире продолжают применять в обозначении стали буквы AISI, а также сочетание SAE/AISI.

Система обозначений сталей SAE-AISI

Система обозначений для углеродистых и легированных сталей состоит из комбинации четырех цифр и основана на их химическом составе. Иногда одни и те же марки стали AISI называют марками SAE, а также марками SAE/AISI. Однако обычно и чаще всего перед четырьмя цифрам продолжают ставить буквенное обозначение AISI. Надо понимать, что при любых сочетаниях буквенных выражений главной является комбинация из цифр и иногда дополнительных букв.

Нержавеющие стали также обозначают по системе AISI, но у них обозначение состоит не из четырех, а из трех цифр – 2ХХ, 3ХХ, 4ХХ и 5ХХ. Самые популярные серии — аустенитные нержавеющие стали — серия 3хх и мартенситные нержавеющие стали — серия 4ХХ.

Для инструментальных сталей система AISI применяет совсем другие обозначения: из одной буквы и одной цифры, например, О1.

Обозначения углеродистых и легированных сталей ANSI

Первая цифра в обозначении сталей AISI представляет их общую категорию:
— 1ХХХ – углеродистые;
— 2ХХХ – никелевые;
— 3ХХХ – никель-хромистые;
— 4ХХХ – молибденовые;
— 5ХХХ – хромистые;
— 6ХХХ – хромованадиевые;
— 7ХХХ – вольфрамовые;
— 8ХХХ – хромоникельмолибденовые;
— 9ХХХ – кремниевомарганцевые.

Вторая цифра в обозначении сталей AISI указывает на присутствие основных элементов, которые могут влиять на свойства сталей. Последние две цифры указывают на содержание углерода в сотых долях процента.

Углеродистые стали AISI 1ХХХ

Рассмотрим для примера углеродистую сталь 1018. Ноль в обозначении 10ХХ  указывает на то, что основные вторичные элементы, такие как сера и фосфор, имеют минимальное содержание в виде примесей. Сера в сталях улучшает их обрабатываемость резанием, но в общем случае сера, свинец, кальций, фосфор являются вредными примесями.

Последние две цифры указывают на содержание углерода. Для стали 1018 это  означает, что она является обыкновенной углеродистой без добавок легирующих элементов и имеет номинальное содержание углерода 0,18 %. Согласно стандартов интервал содержания углерода для этой стали составляет 0,15-0,20 % — это «допуски» на изготовление в промышленном производстве.

Быстрорежущие углеродистые стали ANSI

Группа 1ххх в системе AISI представляет углеродистые стали. Эту группу дополнительно разделяют на четыре отдельных класса сталей:
— 10хх – обыкновенные углеродистые с содержанием марганца до 1,00 %;
— 11хх – углеродистые с добавками серы;
— 12хх – углеродистые с добавками фосфора;
— 15хх — углеродистые без добавок фосфора с высоким содержанием марганца (до 1,65 %).

Рассмотрим подробнее обозначение группу сталей 11ХХ. Первая цифра «1» указывает на то, что это обыкновенная углеродистая сталь. Вторая цифра «1» указывает, что химический состав претерпел по сравнению со сталью 10ХХ изменения. Сталь,у которой в обозначении присутствуют две первые цифры «11» имеет добавки серы для улучшения обрабатываемости резанием. Серу добавляют в сталь перед ее разливкой в изложницы. К таким сталям относятся стали AISI 1113, 1117, 1141.

Буквы в обозначении AISI сталей

Иногда в обозначение сталей AISI вставляют дополнительные буквы между второй и третьей цифрами, например, 11L41, 12L14 или 50В40.

Буква L указывает на присутствие в стали добавок свинца. Свинец, как и сера, улучшает обработку стали резанием. Если его добавляют в сталь, в которой уже есть сера, то обрабатываемость повышается еще больше. Буква «В» обозначает бор, который добавляют в низкоуглеродистые стали для повышения прокаливаемости. Букву «Н» добавляют для указания того, что сталь имеет гарантированную глубину термической упрочняемости.