Глоссарий

Термины металлообработки простым языком — с примерами и ссылками на калькуляторы.

Раздел «Материалы»: терминов — 75

А

Азотирование: Химико-термическая обработка, при которой поверхностный слой стали насыщается азотом, обычно при 500–560 °C в аммиаке или в тлеющем разряде. Закалка после неё не нужна, поэтому деформации минимальны и азотируют готовые детали после улучшения. Слой тонкий и очень твёрдый.
Алюминиевый сплав: Сплав на основе алюминия с добавками магния, меди, кремния, марганца или цинка. Деформируемые сплавы (АМг, Д16, АД31) идут на лист, прутки и профили, литейные — на отливки.
Аустенит: Твёрдый раствор углерода и других элементов в γ-железе с гранецентрированной кубической решёткой. В углеродистых сталях существует при высоких температурах, в хромоникелевых нержавеющих (AISI 304, 12Х18Н10Т) сохраняется и при комнатной; такие стали в отожжённом состоянии немагнитны.

Б

Быстрорежущая сталь: Инструментальная сталь, легированная вольфрамом, молибденом, хромом и ванадием, которая сохраняет твёрдость при нагреве режущей кромки. Самая распространённая марка — Р6М5 (аналог HS6-5-2, M2).

В

Вариант механических свойств: Один из двух наборов норм после термообработки, которые ГОСТ 4543-2016 задаёт для некоторых марок, например 40ХН2МА. Вариант 1 рассчитан на прочность, вариант 2 — на вязкость и пластичность. Вариант указывает заказчик, иначе его выбирает изготовитель.
Водородная болезнь меди: Охрупчивание кислородсодержащей меди при нагреве в среде с водородом. Водород реагирует с оксидом меди, образуется водяной пар, и его давление раскрывает границы зёрен.
Высококачественная сталь: Сталь с повышенными по сравнению с качественной требованиями к химическому составу и макроструктуре. По ГОСТ 4543-2016 в ней не более 0,025 % фосфора и серы каждого, а в конце марки ставят букву А — например, 30ХГСА, 40ХН2МА.
Высокопрочный чугун: Чугун с шаровидным графитом, марки ВЧ по ГОСТ 7293-85, с нормированными прочностью, текучестью и удлинением. Прочнее и пластичнее серого.

Д

Двутавр: Фасонный прокат с сечением в форме буквы «Н», повёрнутой на 90°, — стенка и две полки. Применяется в балках и колоннах металлоконструкций.
Деформационное старение: Изменение свойств низкоуглеродистой стали со временем после дрессировки или пластической деформации — возвращается площадка текучести, растёт предел текучести, снижается удлинение. Поэтому ГОСТ 9045-93 ограничивает срок, в течение которого гарантированы свойства листа под вытяжку.
Документ о качестве: Документ, которым изготовитель подтверждает соответствие металлопродукции стандарту — марка, номер плавки, химический состав, механические свойства, результаты испытаний. Для проката — по ГОСТ 7566; в обиходе — сертификат на металл.
Дуралюмин: Термически упрочняемый алюминиевый сплав системы Al–Cu–Mg; типичный представитель — Д16. Прочность дают закалка и старение. Медь снижает коррозионную стойкость, поэтому лист плакируют алюминием, а сварку плавлением такие сплавы переносят плохо — узлы собирают на заклёпках и болтах.

Е

Естественное старение: Выдержка алюминиевого сплава после закалки при комнатной температуре, за время которой из пересыщенного твёрдого раствора выделяются упрочняющие зоны и прочность растёт. У Д16 занимает несколько суток. Состояние обозначают Т, по EN 515 — T4.

Ж

Жаропрочная сталь: По ГОСТ 5632-2014 — сталь, которая работает под нагрузкой при высоких температурах в течение определённого времени и при этом достаточно жаростойка. Её характеризуют пределы длительной прочности и ползучести при рабочей температуре.
Жаростойкая сталь: По ГОСТ 5632-2014 — сталь, стойкая к химическому разрушению поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °C и работающая без нагрузки или с небольшой нагрузкой. Другое название — окалиностойкая. Для каждой марки стандарт указывает ориентировочную температуру начала интенсивного окалинообразования.

З

Закалка: Термообработка, при которой сталь нагревают выше критических точек, выдерживают и быстро охлаждают в воде, масле или другой среде. Цель — получить мартенситную структуру и высокую твёрдость.
Закалка ТВЧ: Поверхностная закалка с индукционным нагревом токами высокой частоты. Индуктор за секунды нагревает поверхностный слой выше критической точки, спрейер охлаждает его душем; сердцевина остаётся незакалённой. Глубину слоя задаёт частота тока. После закалки проводят низкий отпуск или самоотпуск.
Закалка на прессе: Закалка алюминиевого профиля ускоренным охлаждением прямо с температуры прессования, без отдельного нагрева в печи. Типична для сплавов Al–Mg–Si — АД31, 6060, 6063. С последующим искусственным старением даёт состояние Т5; по ГОСТ 22233-2025 так можно получить и другие состояния профилей.

И

Инструментальная сталь: Сталь для режущего, штампового и измерительного инструмента. В России нормируется ГОСТ 1435-99 (нелегированная), ГОСТ 5950-2000 (легированная) и ГОСТ 19265-73 (быстрорежущая).
Искусственное старение: Нагрев закалённого алюминиевого сплава в печи до умеренной температуры, при котором упрочняющие частицы выделяются быстрее и полнее, чем при комнатной. Даёт состояния Т1 (T6) и, после закалки на прессе, Т5. У АД31 профиль Т1 прочнее профиля Т, но удлинение меньше.

К

Категория проката: Номер в заказе проката, который определяет набор гарантированных показателей — химический состав, ударную вязкость при заданной температуре, испытание после механического старения. В ГОСТ 535-2005 категорий 7, в ГОСТ 27772-2021 — 14. Если категория не указана, её определяет изготовитель.
Кипящая сталь: Не полностью раскисленная сталь, индекс «кп» в марке. У Ст3кп кремния не более 0,05 % (ГОСТ 380-2005); сортовой и фасонный прокат из неё по ГОСТ 535-2005 выпускают только категорий 1 и 2 — без испытаний на ударный изгиб.
Коэффициент вытяжки: Отношение диаметра вытянутой детали к диаметру заготовки, m = d/D. Чем он меньше, тем глубже вытяжка за один переход и тем выше риск разрыва.
Красностойкость: Способность стали сохранять заданную твёрдость после длительного нагрева. По ГОСТ 19265-73 её задают температурой, при которой после 4 ч выдержки твёрдость не ниже нормы, — для Р6М5 это 620 °C и 59 HRCэ.

Л

Латунь: Сплав меди с цинком; бывает двойной (Л63) и легированной, например свинцовой (ЛС59-1). Марки обрабатываемых давлением латуней установлены ГОСТ 15527-2004.
Легированная сталь: Сталь, в которую для получения нужных свойств специально вводят легирующие элементы — хром, никель, марганец, кремний, молибден и другие. В российских марках элементы обозначаются буквами — 40Х, 09Г2С, 12Х18Н10Т.

М

Марка стали: Условное обозначение стали, по которому находят её химический состав и стандарт. В марках конструкционных сталей по ГОСТ первые цифры обычно показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы — легирующие элементы, цифры после букв — их примерное содержание в процентах.
Мартенсит: Пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе, образующийся при быстром охлаждении аустенита при закалке. Даёт стали высокую твёрдость, но хрупок, поэтому после закалки проводят отпуск.
Мартенситная нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь, основная структура которой — мартенсит (класс по ГОСТ 5632-2014). Это хромистые стали без никеля или с малым никелем, например 20Х13 и 40Х13. В отличие от аустенитных, упрочняются закалкой и отпуском, но уступают им в коррозионной стойкости.
Межкристаллитная коррозия: Разрушение нержавеющей стали по границам зёрен, обеднённым хромом из-за выпавших карбидов. Её предотвращают низким углеродом (марки L) или стабилизацией титаном и ниобием.
Мерная длина: Длина проката, заданная в заказе, с предельными отклонениями по стандарту на сортамент. Кратная мерной — длина, кратная заданной, с припуском на каждый рез; немерная — любая в пределах, установленных стандартом.
Металлопрокат: Металлические изделия, полученные прокаткой, — лист, рулон, полоса, круг, квадрат, шестигранник, уголок, швеллер, двутавр. Виды профилей и их размеры задаются сортаментом.

Н

Наклёп: Упрочнение металла при холодной пластической деформации — растут твёрдость и прочность, снижается пластичность. Возникает при прокатке, гибке, вытяжке и резании; снимается рекристаллизационным отжигом.
Нержавеющая сталь: Сталь, стойкая к коррозии благодаря хрому (по EN 10088 — не менее 10,5 %), который образует на поверхности пассивную плёнку. По структуре бывает аустенитной (12Х18Н10Т, AISI 304), ферритной (AISI 430), мартенситной и других классов.
Номер профиля: Условный номер фасонного проката, равный характерному размеру в сантиметрах. У равнополочного уголка по ГОСТ 8509-93 — ширина полки (№ 5 — 50 мм), у швеллера по ГОСТ 8240-97 — высота (№ 16 — 160 мм), буква после номера швеллера — серия. Толщину номер не задаёт.
Нормализация: Нагрев стали выше критических точек (Ac3 или Acm), выдержка и охлаждение на спокойном воздухе. Измельчает зерно и выравнивает структуру после проката, ковки или сварки.

О

Обработка холодом: Охлаждение закалённой стали ниже 0 °C сразу после закалки, чтобы превратить остаточный аустенит в мартенсит. Прирост твёрдости обычно 1–4 HRC; после неё сталь подвергают низкому отпуску. Применяют для деталей подшипников и мерительного инструмента.
Отжиг: Термообработка с нагревом, выдержкой и медленным охлаждением, обычно вместе с печью. Снижает твёрдость, снимает внутренние напряжения и улучшает обрабатываемость; бывает полный, неполный, рекристаллизационный и для снятия напряжений.
Отпуск: Нагрев закалённой стали ниже критической точки Ac1, выдержка и охлаждение. Снижает внутренние напряжения и хрупкость; различают низкий, средний и высокий отпуск — чем выше температура, тем ниже твёрдость и выше вязкость.
Отпускная хрупкость: Снижение ударной вязкости стали после отпуска. Необратимая развивается при отпуске в интервале около 250–400 °C, обратимая — при медленном охлаждении или выдержке в интервале 650–450 °C и устраняется повторным нагревом выше 650 °C с быстрым охлаждением. Марганец, хром и фосфор способствуют её развитию.

П

Пассивация: Обработка, переводящая поверхность металла в пассивное состояние с тонкой защитной плёнкой. Для нержавеющей стали — обработка кислотными растворами после сварки и мехобработки, для цинковых покрытий — хроматирование.
Пережог: Необратимый дефект алюминиевого сплава при нагреве под закалку выше допустимой температуры: окисление и частичное оплавление по границам зёрен, резкое падение прочности и пластичности. Для Д16 интервал закалки узкий — 495–505 °C. Микроструктуру закалённых полуфабрикатов проверяют на отсутствие пережога.
Плакировка: Слой алюминия, прокатанный на поверхность листа или плиты из алюминиевого сплава для защиты от коррозии. ГОСТ 21631-2023 различает технологическую (Б), нормальную (А) и утолщённую (У) плакировку; плакирующий алюминий мягче сплава и снижает нормы прочности листа.
Полоса прокаливаемости: Допустимые пределы твёрдости HRC — максимум и минимум — на каждом расстоянии от охлаждаемого торца образца при испытании торцовой закалкой. ГОСТ 4543-2016 задаёт для ряда марок, в том числе 40Х и 45Х, марочную и более узкую суженную полосу; требование ПР1 указывают в заказе.
Пористость: Дефект — наличие в металле шва пор, то есть полостей, заполненных газом. Типичные причины — плохая газовая защита, влажные электроды или проволока, загрязнённые и замасленные кромки.
Предел текучести: Напряжение, при котором образец деформируется без заметного роста растягивающей нагрузки. Если площадки текучести нет, используют условный предел текучести σ0,2 — напряжение, при котором остаточная деформация достигает 0,2 %.
Провоцирующий нагрев: Нагрев образцов нержавеющей стали перед испытанием на межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032-2017, который выявляет склонность металла к МКК после сварки или термообработки. Режим задан таблицей 2 стандарта.
Прокаливаемость: Способность стали закаливаться на глубину — получать мартенсит не только у поверхности, но и ближе к сердцевине. Растёт с легированием, потому что легирующие элементы замедляют диффузию углерода и образование перлита. Испытывают торцовой закалкой по ГОСТ 5657-69.

Р

Раскислённая медь: Медь, из которой кислород удалён фосфором, — марки М1р и М1ф по ГОСТ 859-2014. Не подвержена водородной болезни, поэтому её берут для сварных и паяных узлов.
Расслаивающая коррозия: Коррозия катаных и прессованных полуфабрикатов с вытянутыми зёрнами, которая идёт вдоль направления деформации: металл отслаивается тонкими пластами. У сплавов Al–Mg развивается, когда по границам зёрен выделилась β-фаза.
Рессорно-пружинная сталь: Сталь для пружин, рессор, торсионов и других упругих элементов, работающих после закалки и отпуска. В России — по ГОСТ 14959-2016 — нелегированные марки 65, 70, 65Г и легированные 60С2А, 50ХФА и другие.

С

Свариваемость: Способность металла образовывать при принятой технологии сварное соединение, отвечающее требованиям конструкции. У сталей зависит прежде всего от содержания углерода и легирующих элементов, которые оценивают углеродным эквивалентом.
Свинцовая латунь: Латунь с добавкой свинца, который делает стружку короткой и ломкой. Её выбирают для деталей, которые точат на автоматах, — например ЛС59-1.
Сенсибилизация: Выделение β-фазы алюминий — магний сплошной сеткой по границам зёрен у сплавов Al–Mg с магнием более 3 % при длительном нагреве; ESAB не рекомендует такие сплавы для длительной работы выше 65 °C. После неё сплав склонен к межкристаллитной коррозии, расслаиванию и коррозионному растрескиванию.
Серый чугун: Чугун с пластинчатым графитом, марки СЧ по ГОСТ 1412-85. Число в марке — минимальное временное сопротивление в МПа, делённое на 10 (СЧ20 — 200 МПа).
Сигма-фаза: Хрупкая интерметаллидная фаза, которая может образоваться в нержавеющей стали при нагреве в интервале около 600–900 °C. Снижает вязкость и коррозионную стойкость, поэтому при горячей деформации и термообработке аустенитной стали вроде 12Х18Н10Т этот интервал проходят быстро.
Сортамент: Перечень профилей и размеров проката одного вида с геометрическими характеристиками и массой погонного метра, установленный стандартом — например, ГОСТ 8509 для равнополочного уголка или ГОСТ 8240 для швеллеров.
Способность к вытяжке: Классификация холоднокатаного листа для штамповки по ГОСТ 9045-93 — ВОСВ-Т, ВОСВ, ОСВ, СВ и ВГ, от самой требовательной к самой простой. Для каждой задаёт предел текучести, временное сопротивление, удлинение и глубину лунки по Эриксену.
Стабилизированная сталь: Нержавеющая сталь, в которую введён титан или ниобий, чтобы связать углерод в карбиды раньше хрома. Так границы зёрен не обедняются хромом, и сталь сохраняет стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки — например, 12Х18Н10Т.
Сталь: Сплав железа с углеродом (не более 2,14 %) и другими элементами. По химическому составу делится на углеродистую и легированную, по назначению — на конструкционную, инструментальную и стали с особыми свойствами.
Степень раскисления: Насколько полно из жидкой стали удалён кислород перед разливкой. В марках обозначается индексами «кп» (кипящая), «пс» (полуспокойная), «сп» (спокойная); в ГОСТ 1050 спокойная сталь индекса не имеет. По составу степень раскисления видна в первую очередь по кремнию.

Т

Твёрдость по Роквеллу: Твёрдость, определяемая по глубине внедрения индентора. Шкала C (HRC) — алмазный конус, для закалённых сталей; шкала B (HRB) — шарик, для более мягких металлов. Метод — ГОСТ 9013, ISO 6508.
Термически упрочняемый сплав: Алюминиевый сплав, который упрочняют закалкой и старением: системы Al–Cu–Mg (Д16), Al–Mg–Si (АД31, АД33), Al–Zn–Mg. При закалке фиксируется пересыщенный твёрдый раствор, при старении из него выделяются упрочняющие частицы. Нагрев при сварке снимает упрочнение в ЗТВ.
Технический титан: Нелегированный титан с нормированными примесями кислорода, железа, азота, углерода и водорода, например ВТ1-0 по ГОСТ 19807-91. Пластичен, хорошо сваривается и стоек к коррозии.
Торцовая закалка: Метод определения прокаливаемости стали по ГОСТ 5657-69. Образец нагревают, охлаждают с одного торца и измеряют твёрдость HRC по длине на разных расстояниях от охлаждаемого торца. По результату судят, попадает ли плавка в полосу прокаливаемости.
Трубный лазер: Станок лазерной резки, который зажимает трубу или профиль в патронах, подаёт вдоль оси и поворачивает под режущей головкой. Программу строят по 3D-модели детали.

У

Углеродистая сталь: Сталь, свойства которой определяются в основном содержанием углерода, без специально введённых легирующих элементов. Бывает обыкновенного качества (Ст3 по ГОСТ 380) и качественная конструкционная (08, 20, 45 по ГОСТ 1050).
Углеродный эквивалент: Расчётный показатель свариваемости стали по химическому составу. ГОСТ 19281-2014 связывает с ним гарантию свариваемости проката повышенной прочности.
Уголок: Фасонный прокат с Г-образным сечением из двух полок под прямым углом. Бывает равнополочным (ГОСТ 8509-93) и неравнополочным (ГОСТ 8510-86); обозначается шириной полок и толщиной, например 50 × 5.
Ударная вязкость: Работа удара, затраченная на разрушение образца с надрезом, отнесённая к площади его сечения в месте надреза. Показывает склонность металла к хрупкому разрушению, в том числе при низких температурах; испытания — по ГОСТ 9454.
Улучшение: Закалка с последующим высоким отпуском. Даёт сочетание прочности и ударной вязкости; типично для валов, осей и шестерён из сталей 45 и 40Х.

Х

Холоднокатаный прокат: Прокат, полученный прокаткой без нагрева, обычно из горячекатаного подката. Отличается чистой поверхностью без окалины и более точными размерами по толщине.
Хромансиль: Прозвище конструкционных сталей, легированных хромом, марганцем и кремнием, — 30ХГСА, 30ХГС и родственных марок по ГОСТ 4543-2016. Название составлено из названий легирующих элементов — хрома, марганца и кремния. Применяются после закалки с отпуском.

Ц

Цементация: Насыщение поверхностного слоя низкоуглеродистой стали углеродом при нагреве в углеродсодержащей среде. После закалки и низкого отпуска поверхность становится твёрдой и износостойкой, а сердцевина остаётся вязкой.

Ш

Швеллер: Фасонный прокат с П-образным сечением — стенка и две полки, направленные в одну сторону. Сортамент горячекатаных швеллеров задаёт ГОСТ 8240-97.