Углеродистые стали обыкновенного качества можно различить по наличию в марке букв Ст, что означает сталь. После Ст следует условный номер марки (от 0 до 6), например Ст1, Ст3 и т.д. В марке отражены также группа, категория и степень раскисленности стали.

Качественные конструкционные углеродистые стали маркируются двузначными числами, которые характеризуют количество углерода в стали в сотых долях процента (например, сталь 45 в среднем содержит 0,45 % С).

Высокоуглеродистые стали, которые используются для изготовления инструментов, имеют перед маркой букву У (что означает «углеродистая») и число, характеризующее количество углерода в стали в десятых долях процента, например У7, У12 и др.

По маркам легированной стали в большинстве случаев можно судить как о качественном, так и в первом приближении о количественном составе стали.

Для обозначения легирующих элементов, входящих в состав стали, каждому из них присвоена своя буква:

Для указания количества легирующего элемента в составе стали после соответствующей буквы в марке ставится число, равное процентному содержанию элемента в целых процентах. При содержании элемента меньше 1…1,5 % число не ставится.

Так как углерод в составе легированной стали имеет очень большое влияние на свойства, то для отражения его количества в начале марки также ставится число. Если это число двузначное, то оно соответствует содержанию углерода в сотых долях процента; если однозначное – в десятых долях процента; если перед маркой нет числа, то это означает, что содержание углерода равно или больше 1 %.

Для отражения степени качественности стали (по количеству серы и фосфора) в конце марки высококачественной стали ставится буква А, что означает, что сталь имеет высокую чистоту от вредных примесей (содержание S и Р каждого не выше 0,03 %). Символ А в середине марки указывает на наличие азота. В случае отсутствия в конце марки буквы А следует понимать, что сталь качественная и содержит несколько больше серы и фосфора.

Помимо перечисленных обозначений марок для некоторых сталей употребляются специальные буквы и условные обозначения. Так, быстрорежущие стали обозначаются: Р18, Р9 и т.д. (цифры 18 и 9 показывают содержание вольфрама в процентах). Шарикоподшипниковые стали обозначаются: ШХ15, ШХ9 (цифры 15 и 9 отражают содержание хрома в десятых долях процента). Электротехническая сталь имеет индекс Э, магнитная сталь – Е.

Для улучшения обрабатываемости резанием применяют углеродистые стали, с повышенным содержанием серы (0,08…0,3 %) и фосфора (0,06 %) – автоматные стали. В этих сталях сера находится в виде сульфидов марганца, вытянутых вдоль направления прокатки, которые способствуют образованию короткой и ломкой стружки. При повышенном содержании серы уменьшается трение между стружкой и инструментом из-за смазывающего действия сульфида марганца. Фосфор, повышая твердость, прочность и порог хладноломкости, способствует образованию ломкой стружки и получению гладкой блестящей поверхности при резании.

Углеродистые стали с повышенным содержанием серы и фосфора (автоматные стали) маркируют буквой А с цифрами за ней: A11, А12, А20, А30, А35. Из стали А12 на быстроходных автоматах изготавливают винты, болты, гайки и различные мелкие детали сложной конфигурации, а из сталей марок А20, А30, А40Г – детали, работающие в условиях повышенных напряжений. Эти стали выпускают без термической обработки, в виде калиброванных высокоотпущенных (отожженных) и калиброванных нагартованных профилей.

Хорошо обрабатываются точением на станках-автоматах стали со структурой пластинчатого перлита, при этом стружка легко отделяется. Стали с повышенным содержанием серы обладают большой анизотропией свойств, склонны к хрупкому разрушению и имеют пониженный предел выносливости.

Улучшение обрабатываемости сталей достигается и в результате их микролегирования Pb, Ca, Se, Те, которые образуют в структуре стали металлические и неметаллические включения. Эти включения создают в очаге резания внутреннюю смазку – тончайший слой, препятствующий схватыванию материала инструмента с материалом обрабатываемой детали, вследствие чего легче отделяется стружка.

Свинец, улучшает обрабатываемость стали при пониженных и средних скоростях резания и улучшает качество обрабатываемой поверхности. Легирование стали 0,15…0,3 % Pb повышает скорость резания на 20…35 %, а при сохранении постоянной скорости резания увеличивает стойкость инструмента в 2 – 7 раз.

В автомобильной промышленности для деталей, изготавливаемых из прутков на металлорежущих и холодновысадочных автоматах широко применяют улучшаемые и цементуемые (нитроцементуемые) автоматные стали, содержащие свинец. Они обозначаются буквами AC (автоматная, содержащая свинец). Например, стали АС38Г2, АС30ХМ, АС38ХГМ и АС40ХТНМ после закалки и высокого отпуска при 550…620°С применяют для изготовления червяка рулевого управления, валика масляного насоса, кольца запорного подшипника и др. Стали АС12ХН, АС14ХГН, АС19ХГН предназначены для изготовления оси сателлитов дифференциала, фланца масляного насоса, тяги, гаек, муфт, деталей типа промежуточной шестерни заднего хода и др. Стали, содержащие свинец, поставляют после улучшения или изотермического отжига.

Стали для деталей, подвергающихся сложной механической обработке (коленчатых валов, шатунов и др.), а также нержавеющие для улучшения их обрабатываемости резанием имеют повышенное содержание серы (0,06…0,10 %), кроме того, их легируют селеном (0,04…0,10 %); стали А35Е, А40ХЕ (буквой Е обозначается селен) применяют после нормализации. Они менее склонны к хрупкому разрушению и позволяют увеличить скорость резания в 1,5 – 1,8 раза, а стойкость инструмента более чем в два раза. Кальцийсодержащие (кальций обозначается буквой Ц) стали (0,002…0,008 % Са), дешевы и нетоксичны, могут быть рекомендованы для широкого использования, например: АЦ20, АЦ30, АЦ40, АЦ40Х, АЦ40Г, АЦ30ХМ, АЦ20ХН3 и др.