Стали легированные
 

В машиностроении широкое применение имеют легированные стали. Кроме железа, углерода и небольшого количества обычных примесей, они содержат специально введенные при плавке хром, никель, вольфрам и другие элементы. Так как эти элементы придают материалу особые свойства, то их принято называть легирующими. К таким элементам относятся и обычные марганец и кремний, если их вводят в повышенных количествах.

Легированные стали принято называть по входящим в их состав элементам, например никелевая, хромистая, хромоникелевая и т. д. В зависимости от области применения данную продукцию делят на конструкционную, инструментальную и специальную, а по качеству - на обыкновенную, качественную и высококачественную. Каждый вид применяют в зависимости от необходимости. Качество определяется чистотой (процентным содержанием вредных примесей, шлака), отсутствием дефектов (газовых раковин, трещин и т. д.), обусловливаемых процессами выплавки, разливки и последующей обработки материала на металлургических заводах.

В зависимости от марки и назначения легированные стали могут содержать до 1,5% углерода, а также до 68% никеля, до 27% хрома, до 20% вольфрама, до 6% молибдена, до 2,6% ванадия, до 14% марганца, до 20% кремния и другие элементы. Очень часто, чтобы получить определенные свойства, в них вводят одновременно два, три и более элемента. При этом учитывают их влияние на свойства продукции.

Хром повышает твердость, прочность и износоустойчивость. При содержании более 14% повышаются жаропрочность, жаростойкость и антикоррозионность. Вольфрам, ванадий и молибден измельчают зерно, резко повышают красностойкость быстрорежущей легированной стали.

Никель повышает прочность, вязкость, упругость и электросопротивление продукции и понижает коэффициент ее линейного расширения. В сочетании с хромом он является наиболее распространенным легирующим элементом. Кремний способствует получению более однородной и плотной структуры. При высоком содержании (15-20%) металл становится кислотоупорным, а при 2-4% - склонным к магнитным превращениям.

Все названные выше элементы увеличивают прокаливаемость легированных сталей.

Эти материалы подразделяются на конструкционные, инструментальные и специальные. Первый из перечисленных вид содержит до 0,55% углерода и в небольших количествах (до 5%) легирующие элементы. Данную продукцию широко применяют в машиностроении, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, от которых требуется высокая прочность в сочетании с вязкостью.

Инструментальные легированные стали содержат до 1,5% углерода, значительные количества легирующих элементов и предназначаются для изготовления ударного, режущего и измерительного инструмента. Для изделий, работающих в условиях больших скоростей, применяют быстрорежущие марки Р9, Р18, РК10 и др. с высоким содержанием вольфрама, хрома и ванадия, которые сохраняют твердость при нагреве до 500-600° С. Особенностью этой продукции является присутствие в ее структуре карбидов хрома, вольфрама, молибдена и др., которые повышают твердость и хрупкость, но вместе с тем улучшают ее режущие свойства, а также стойкость при нагреве инструмента в работе.

Специальные легированные стали содержат большое количество легирующих элементов и поэтому обладают особыми физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Нержавеющие виды не окисляются на воздухе, их не разъедают кислоты и растворы солей. Их антикоррозионные свойства объясняются влиянием хрома и никеля, а также улучшением структуры продукции и свойств при термической обработке. Хромистые нержавеющие материалы применяют при производстве деталей насосов (валов, рубашек и др.), паровых турбин и других деталей, работающих в коррозионной среде. Жароупорная продукция обладает способностью сохранять свойства при воздействии высоких температур (650-1000° С). Жаропрочность обеспечивается комплексным влиянием таких элементов, как хром, кремний, никель и др.


Rambler's Top100