Классификация, маркировка, строение, свойства и область применения легированных сталей

 

Классификация легированных сталей

 

Легированные стали могут быть классифицированы по следующим признакам:

1. По равновесной структуре (достигается обычно отжигом).

2. По структуре после охлаждения на воздухе (с температуры нагрева – 900⁰С).

3. По составу.

4. По назначению.

5. По содержанию легирующих элементов.

6. По качеству.

По равновесной структуре стали можно разделить на группы:

– стали перлитного класса:

доэвтектоидные – содержат избыточный легированный феррит и эвтектоид (квазиэвтектоид – похож на эвтектоид, но с другим химическим составом, имеющий более дисперсное строение – сорбит, троостит);

эвтектоидные – структура: перлит, сорбит, троостит;

заэвтектоидные – структура: эвтектоид (квазиэвтектоид) и избыточные (вторичные) карбиды типа М₃С;

– стали ледебуритного (карбидного) класса имеют в структуре в литом состоянии эвтектику типа ледебурита. При ковке карбиды принимают форму обособленных глобулей. Количество карбидов в сталях достигает 30-35%. Содержание углерода <2,0%, поэтому их сплавы и относятся к сталям. Легируют Cr, W, V которые сдвигают т.S и Е влево, к более низким содержаниям углерода;

– стали аустенитного класса:

основными легирующими элементами являются – Ni, Mn, которые расширяют область существования г- Fe. Стали этого класса не испытывают б⇄г – превращение;

– стали ферритного класса:

основными легирующими элементами являются – Cr, W, Mo, V, Si, Al и другие при низком содержании углерода; они ограничивают область существования аустенита. В сталях этого класса также отсутствует превращение б ⇆ г.

Могут быть промежуточные классы: полуферритные, полуаустенитные.

Легированные стали охлаждённые на воздухе с 900˚С делятся на классы:

1. Перлитный класс.

2. Мартенситный (М – это перенасыщенный раствор углерода и легирующих элементов в б-железе) класс.

3. Ледебуритный (карбидный) класс

4. Аустенитный класс.

5. Ферритный класс.

Стали перлитного класса характеризуются относительно малым содержанием легирующих элементов, мартенситного – более значительным и, наконец, аустентитного – высоким содержанием легирующих элементов.

Классификация по составу:

Никелевые – легирована Ni.

Хромистые – легирована Cr.

Ванадиевые – легирована V.

Марганцовистая – легирована Mn.

Хромоникельмолибденовая – легирована Cr, Ni, Mo, т.е.зависит от наличия легирующих элементов.

Классификация по назначению:

Конструкционная сталь – изготовляют детали машин, элементы конструкций и др.

Инструментальная сталь – режущий, измерительный, штамповый и прочий инструмент.

Стали и сплавы с особыми свойствами (физико-механическими) – нержавеющие, жаропрочные, теплоустойчивые, износоустойчивые и т.п.

Классификация по содержанию легирующих элементов:

1. Низколегированная сталь – легирующих элементов до 2,5%.

2. Легированная сталь – легирующих элементов 2,5 ч 10%.

3. Высоколегированная сталь – легирующих элементов более 10% (Fe> 45%).

Классификация по качеству (определяется количеством вредных примесей):

1. Качественные (S и P ≤ 0,035%).

2. Высококачественные (S < 0,03%, P < 0,03%).

3. Особовысококачественные (S ≤ 0,025%, P ≤ 0,025%).