Легированная сталь – особая металлургическая композиция

20 ноября 2020

Самым востребованным материалом в промышленности является сталь. Однако уже прошло более 2 500 лет как человечество стало изготавливать с ее помощью домашнюю утварь и различные орудия труда.

Самым востребованным материалом в промышленности является сталь. Однако уже прошло более 2 500 лет как человечество стало изготавливать с ее помощью домашнюю утварь и различные орудия труда.

В составе легированной стали имеются различные легирующие элементы, помогающие стали придать необходимые физические и механические свойства. Все эти элементы повышают износостойкость, прочность, а также предотвращают появление коррозии.

Основные данные

Азот, никель, молибден, ванадий, вольфрам, хром, медь – основные элементы входящие в состав легированной стали.

Каждый элемент обычно обозначают первой буквой его названия, за исключение меди и марганца. Медь обозначают букой Д, а марганец – буквой Г, буквами, входящими в их названия и не используемые для обозначения других металлов.

Существует три класса, на которые делится сталь исходя из процентного содержания элементов в конечном сплаве:
• низколегированную (до 2,5%);
• среднелегированную (от 2,5% до 10%);
• высоколегированную (от 10 до 50%).

Чтобы определить класс, нужно высчитать процентное содержание элемента. Однако, это не значит, что в состав может входить лишь один элемент, их может быть несколько, а это уже прямо влияет на прочность сплава.

Важная деталь. Готовые легированные металлургические композиции обязательно должны пройти термическую обработку. Это улучшит не только структуру, но и форму, поэтому выплавлять ЛС нет смысла без термообработки.

Высокие стандарты

Легированные сплавы должны соответствовать определенному стандарту, в зависимости от вида:
• Для пружинного существует ГОСТ 12959-79;
• Шарикоподшипниковые отвечают ГОСТу 801-79;
• Конструкционные – ГОСТу 4543-71.

Характер элемента

Свойства стали в готовом виде:
1. Малая подверженность коррозии (благодаря хрому и молибдену в составе);
2. Повышается упругость (титан, вольфрам);
3. Сопротивляемость вязкости и хладноломкости;
4. Твердость (марганец, хром);
5. Уникальность технологических качеств.

Недостатки:
1. Без диффузного отжига металла, существует вероятность ликвидации дендритного типа.
2. Высоколегированные стали содержат высокий остаток аустенита, которые уменьшает твердость сплава.
3. Появление трещин небольших размеров по всей площади. Чтобы не допустить их распространение, необходимо замедлить охлаждение, и снизить уровень водорода во время выплавки.

Чтобы сталь не попадала под влияние окружающей среды, при пересчете хрома должно насчитываться не менее 20%.

Виды стали

К основным видам легированной стали относятся:
• нержавеющие (обладают высоким уровнем стойкости к коррозии);
• жаростойкие, специального назначения (работают в состоянии слабой нагрузки);
• жаропрочные (способны сохранять жаростойкость невзирая на большие, длительные нагрузки).
Инструментальная, конструкционная и сталь с особыми химическими и физическими свойствами являются ее основными типами.

Сфера использования

Назначение легируемой стали широко, ведь благодаря добавкам, стали данного вида под силу выдержать колоссальную нагрузку. Зачастую ее используют при изготовлении хирургического, ювелирного оборудования, строительной арматуры, промышленных автомобилей и различных механизмов, которые испытывают сильное давление во время работы.

Легированная сталь и воздействие сварки

Благодаря пластичности из нее можно изготовить любую конструкцию путем сварки, учитывая состав и способы соединения.

Низколегированная сталь обладает высоким уровнем сопротивляемости холодным трещинам. Поэтому для достижения высокого результата, сварка должна осуществляться беспрерывно не менее, чем при 200оС.

Среднелегированная сталь будет податлива в случае, если в сварочном материале будет меньше элементов, нежели в свариваемом.

Минимальный захват материала будет актуален при работе с высоколегированной сталью, по причине большого содержания в составе металла различных примесей.

Современная техническая отрасль набирает обороты в своем развитии в каждой стране с каждым годом. ЛС в настоящем уже используется в турбостроении и даже в военной авиации, в изготовлении беспилотников, ядерных реакторов и даже в ракетно-космических системах. Наряду с распространением, ужесточаются требования к ее качеству. А это своего рода является мотивацией для разработки новых сплавов, ведь наука никогда не стоит на месте.