Легированная сталь – что это и зачем она нужна?

Легированная сталь – что это и зачем она нужна?

Сталь – это один из самых распространенных и востребованных материалов в современном мире.

Она используется в различных отраслях промышленности, строительства, транспорта, медицины и других. Сталь – это сплав железа с углеродом, который придает ей твердость и прочность. Но углеродистая сталь не лишена недостатков, такие как склонность к коррозии, хрупкость при низких температурах, низкая свариваемость и другие.

Вы наверняка слышали о таком понятии, как легированная сталь. Но что это значит и в чем ее преимущества перед обычной?

Определение легированной стали.

Что бы улучшить свойств стали и расширения ее возможностей применения используется легирование – введение в состав стали других элементов, кроме уже находящихся в ней железа и углерода.

Легирование – это процесс, при котором в расплавленную или твердую сталь добавляются определенные количества легирующих элементов. Эти элементы изменяют ее химический состав, структуру, физические и механические свойства. Легирующие элементы могут быть разными, в зависимости от цели легирования и требуемых характеристик стали.

В нашем каталоге вы можете найти круги из легированной стали 40Х следующих размеров:

«Внутреннее» и поверхностное легирование.

  • Внутреннее легирование – заключается во введении легирующих элементов в расплав.
  • Поверхностное легирование – создание «пленки» из легирующих элементов на поверхности заготовки.

Далее мы рассмотрим наиболее часто используемые легирующие элементы.

Легирующие элементы.

  • Хром – повышает коррозионную и тепловую стойкость, твердость, прочность и износостойкость. Хром входит в состав нержавейки, которые не подвергаются ржавчине при контакте с водой и воздухом.
  • Никель – повышает ударную вязкость, пластичность, свариваемость и жаропрочность. Никель также способствует образованию аустенитной структуры, которая обладает высокой коррозионной стойкостью и кристаллизационной способностью.
  • Кремний – повышает прочность, упругость и износостойкость. Кремний также улучшает свойства пружинной стали, которая используется для изготовления пружин различного назначения.
  • Марганец – повышает прочность, пластичность, ударную вязкость и прокаливаемость. Марганец также уменьшает влияние серы на свойства стали, которая является нежелательной примесью.
  • Молибден – повышает твердость, прочность, жаропрочность и красностойкость стали. Молибден также увеличивает вязкость и прокаливаемость.
  • Вольфрам – повышает твердость, прочность, жаропрочность и красностойкость. Вольфрам также улучшает режущие свойства быстрорежущей стали, которая используется для изготовления режущего инструмента.
  • Ниобий – повышает прочность, жаропрочность и коррозионную стойкость. Ниобий также измельчает зерно стали, что улучшает ее свойства.
  • Бор – повышает твердость, прочность и износостойкость. Бор также увеличивает прокаливаемость и свариваемость.
  • Медь – повышает коррозионную стойкость и электропроводность. Медь также улучшает свойства погодостойкой стали, которая не подвергается коррозии при воздействии атмосферных факторов.
  • Азот – повышает твердость, прочность и коррозионную стойкость. Азот также увеличивает содержание аустенита в стали, что улучшает ее свойства.
  • Ванадий – повышает твердость, прочность и жаропрочность. Ванадий также измельчает зерно стали, что улучшает ее свойства.
  • Титан – повышает прочность, жаропрочность и коррозионную стойкость. Титан также уменьшает влияние кислорода и азота на свойства стали, которые являются нежелательными примесями.

Способы классификации легированных сталей

По своей структуре легированные стали делятся на:

  • Ферритные
  • Перлитные
  • Аустенитные
  • Мартенситные
  • Двухфазные ферритно-мартенситные
  • Мартенситно-стареющие
  • и другие.

Структура определяет тип кристаллической решетки стали, который влияет на ее свойства. Например, аустенитная обладает высокими показателями коррозионной и химической стойкости, а мартенситная сталь имеет высокую твердость и прочность.

По процентному содержанию легирующих элементов сталь делится на:

  • низколегированную (до 2,5)
  • среднелегированную (2,5 – 10)
  • высоколегированную (10 – 50)

Степень легирования определяет количество добавок в составе стали, которые влияют на ее свойства. Например, высоколегированная сталь имеет высокую жаропрочность и красностойкость.

По химическому составу легированные стали делятся на:

  • хромомарганцевокремниевые
  • хромоникелевые
  • хромоникельмолибденовые
  • сильхромы
  • и другие.

Химический состав определяет соотношение легирующих элементов в составе стали, которые влияют на ее свойства. Например, хромомарганцевокремниевая сталь имеет высокую прочность и пластичность.

Разделение легированных сталей по качеству:

  • Обычные
  • Качественные
  • Высококачественные
  • Специальные

Качество определяет содержание нежелательных примесей в составе стали, таких как сера, фосфор, кислород и азот, которые ухудшают ее свойства. Например, высококачественная сталь имеет низкое содержание серы и фосфора.