Легированные стали карбидного класса.

Легированные стали - стали, в которые вводят дополнительные элементы помимо Fe и С для получения свойств превосходящих свойства углеродистых. Один из классов легированных сталей – карбидный класс.

Все легирующие элементы кроме Co увеличивают время существования переохлажденного аустенита и уменьшают скорость его распада. Это вызвано тем, что при легировании в сталях уменьшается движущая сила превращения.

Карбидообразующие в-ва в стали – это переходные элементы, занимающие область γ' или сильно ограничивающие ее, например Cr, W, Mo, Va, Ti, Ne, Ta. Склонность к карбидо-образованию тем слабее, чем больше заполнен d-уровень атома, т.е. она ослабевает слева направо.

Карбиды Сa₃C и Ni₃C очень не устойчивы и присутствуя в стали легко распадаются, способствуя графитизации.

Карбид MnC более устойчив, он растворяет в себе железо по типу (MnFe)₃C.

Карбиды Ti, W и другие с кубической решеткой типа NaCl очень устойчивы и не соединяются с Fe. Карбиды со сложной кубической решеткой (22 ат/яч) Cr₂₃C₆ и Mn₂₃C₆ растворяют в себе Fe и другие компоненты., не содержащие углерода в них постоянно. Mo и W, кроме гексогональных карбидов, образуют тройные карбиды почти постоянного состава: Fe₃W₃C₁, Fe₂W₄C₁, Fe₃Mo₃C₁, Fe₂Mo₄C₁. В тройных карбидах атомы W и Mo замещают друг друга. Почти все легирующие элементы, замещают железо в цементите по формуле (FeM)₂С. Больше других растворяется Mn и Cr.

Карбидообразующие элементы уменьшают предельную растворимость углерода в аустените до 2%, поэтому эвтектика (ледебурит) образуется уже в низкоуглеродистых сплавах.

Легированные сплавы пластичны и обрабатываются давлением при высокой температуре, даже при наличии ледебурита. Такие сплавы, обрабатываемые давлением, называют сталями ледебуритного класса. Хрупкость ледебурита уменьшается. Такие стали можно закаливать на мартенсит.

При наибольшем содержании легирующих элементов в стали идут обычные превращения, характерные для углеродистой стали. Низколегированные углеродистые стали называются сталями перлитного класса, их можно закаливать на мартенсит.

По признаку фазового равновесия сталь делят на классы: перлитный, аустенитный, ледебуритный.

Стали, в которых аллотропическое превращение отсутствует на всем интервале α-области называются сталями ферритного класса. Если нагревать такие стали и охлаждать, перлита и мартенсита не образуется, не происходит упрочнения при закалке.