Легирующие элементы также являются примесями. Количество примесей строго контролируется.
Легированные стали: свойства и применение
Статьи, 20.09.2024
На чтение
8 мин
Читайте так же
#промышленность
В этой статье:
Что такое легированная сталь?
В состав легированной стали кроме железа и углерода входят легирующие компоненты. Цель легирования - улучшение технико-эксплуатационных свойств сплавов и металлопродукции, для изготовления которых они используются. Легирование может выполняться одним или несколькими элементами.
Классификация сталей по количеству легирующих элементов:
Низколегированныене более 2,5%
Среднелегированные2,5-10%
Высоколегированные10-50%
Легирующие элементы и их свойства
Легирующие материалы - это химические элементы, которые вводятся в сплав в контролируемом количестве для придания ему специальных характеристик.
Влияние различных компонентов на свойства сталей:
Легированные марки
Маркировку сталей регламентирует ГОСТ 4543-2016. Легированные марки обозначаются буквами и цифрами, которые указывают на химический состав сплава. Первые две цифры - это содержание углерода в 1/100 процента. Затем идет буква, обозначающая легирующий элемент:
- «Н» - обозначение никеля
- «Г» - обозначение марганца («Мц» - для цветных металлов)
- «Д» - обозначение меди («М» - для цветных металлов)
- «М» - обозначение молибдена
- «Х» - обозначение хрома
- «К» - обозначение кобальта
- «Ф» - обозначение ванадия
- «В» - обозначение вольфрама
- «С» - обозначение кремния («К» - для цветных металлов)
Цифра после буквы указывает на содержание в легированной стали данного элемента в процентах. Если в составе присутствует элемент в количестве менее 1%, то в маркировке он не указывается.
В США и других странах более распространена маркировка AISI, разработанная «Американским Институтом Чугуна и Стали». Практически для всех сталей АISI существуют российские аналоги.
Применение легированной стали
Применение сталей с легирующими элементами зависит от их состава, технико-эксплуатационных характеристик и группы, к которой они принадлежат:
Разные виды легированной стали часто сочетаются друг с другом. Например, для производства режущих частей инструмента используется инструментальная или быстрорежущая сталь, а для корпуса - более дешевая конструкционная.
Способы легирования металлов
Технологии легирования делятся на объемные и поверхностные.
- Объемное легирование подразумевает распределение легирующих элементов во всем объеме металла.
- Поверхностное - легированный элемент находится на поверхности и проникает вглубь металла на 1-2 мм.
Основная технология объемного легирования - введение легирующего элемента в процессе сплавления в печах. К другим способам относится механическое объемное легирование, электролиз, совместное восстановление, плазмохимичесие реакции.
Поверхностное легирование выполняется в слое 1-2 мм. Оно предназначено для придания деталям особых эксплуатационных свойств за счет покрытия. В основе процессов поверхностного легирования находится диффузионное насыщение из жидкой фазы или газа, химическое осаждение.
Обработка легированных сталей
Большинство легированных сталей хорошо обрабатываются механическими способами: точение, фрезерование, вытягивание, сверление, гибка и т.д. Особого внимания заслуживает сварка сталей, т.к. некоторые легирующие элементы подвержены выгоранию больше других. В результате металл в месте сваривания самозакаливается, на нем образуются трещины.
Качество сварки зависит, в первую очередь, от количества углерода: чем его меньше, тем лучше свариваемость.
Например, хромистые стали содержат малое количество углерода и свариваются хорошо. Для предупреждения выгорания достаточно использовать электроды с хромом.
При сварке хромоникелевой стали может происходить образование карбидов хрома на границах зерен, что вызывает межкристаллитную коррозию и снижает антикоррозийные свойства шва. Чтобы избежать этого, применяют стабилизирующие элементы и методы термообработки.
Сплав с марганцем может трескаться в процессе сварки. Для предотвращения растрескивания используются электроды, состав которых совпадает с составом свариваемого материала, а сама сварка осуществляется очень быстро.
Легированная и нержавеющая сталь: сравнение
- По коррозионной стойкости — в состав нержавеющей стали входит хром в больших количествах, который имеет высокую степень антикоррозийности. Легированные хромсодержащие сплавы содержат меньше хрома, поэтому менее устойчивы к ржавчине и требуют специальной обработки.
- По прочности — некоторые марки легированных сплавов превосходят нержавейку. Значение прочности нужно сравнивать у конкретных марок стали, т.к. они значительно варьируются.
- По внешнему виду — нержавейка более узнаваема, чем легированная сталь. Нержавейка имеет характерный стальной, матовый цвет с серебристым отливом. Цвет легированной стали может быть различным в зависимости от химического состава.
Оба вида стали широко используются в разных отраслях промышленности, т.к. имеют разные свойства и функции.
Легированную продукцию, такую как трубы, листы, круги, проволока и другие металлоизделия, можно приобрести в компании "Урал Металл Экспорт" в Караганде. Компания предлагает широкий ассортимент проката из легированных сталей с выоским качеством для различных отраслей промышленности.
Продукция из статьи
Услуги из статьи
