Леговані сталі

1. Призначення і класифікація легованих сталей.

2. Властивості конструкційних легованих сталей, їх маркування.

3. Інструментальні леговані сталі, їх властивості і маркування.

4. Леговані сталі з особливими властивостями, їх види.

1. Легованою сталлю називається така сталь, в яку, окрім вуглецю, вводять один або декілька інших елементів, званих легуючими, з метою поліпшення яких-небудь нових службових властивостей, не властивих вуглецевим сталям. За призначенням леговані сталі поділяються на конструкційні, інструментальні і сталі та сплави з особливими властивостями. В легованих сталях повинно бути не менше 50% заліза, при менших кількостях виходять сплави з особливими властивостями.

2. У конструкційні леговані сталі вводяться такі елементи, як хром, нікель, вольфрам, молібден, ванадій, титан і бор, а так само марганець і кремній у кількостях, що перевищують їх звичайний вміст у вуглецевих сталях. Ці леговані сталі мають більш високі в´язкісно-міцні властивості в порівнянні з вуглецевими завдяки таким перевагам: всі вони (окрім марганцевистих) - природньо дрібнозернисті сталі, у них більш високі пластичність і в'язкість. Нікель (5%) і хром (до 3%), розчиняючись у фериті, підвищують його міцність і в'язкість і покращують механічні властивості.

Маркування конструкційних легованих сталей відбувається таким чином: спочатку ставиться двозначне число, виражаюче середній вміст вуглецю в сталі в сотих частках відсотка, потім російськими заголовними буквами перелічуються легуючі елементи, що знаходяться в сталі. При цьому прийняті такі позначення: Х - Cr, Н- Ni, М- Mo, Г- Mn, Д- Cu, В- W, Ф- V, Б- Nb, Р- B, К- Co, С- Si, Т- Ti, Ц- Zr, Ю- Al, П- P, А- N. Після букви цифра означає середню кількість даного елемента у відсотках. Якщо елемента менше 1%, то цифра не ставиться. Буква А, що стоїть в кінці, свідчить про високі металеві якості сталі і перш за все про те, що в ній сірки і фосфору менше 0,02% кожного.

3.Сталі для різального інструменту повинні бути твердими, стійкими проти спрацювання, забезпечувати високі різальні властивості (різці, фрези, свердла й ін.). Як такі часто використовують інструментальні сталі Х, 9ХС, ХГСВФ. У маркуванні вміст вуглецю указується в десятих частках відсотка, а відсутність цифри означає, що вміст вуглецю 1%. Відсутність цифри після символів елементів означає, що їх кількість може доходити до 1,5% (ВК2, Т5К10 і т.д.).

4. До сталей з особливими властивостями належать корозійно-стійкі і жароміцні стали.

Корозійно-стійкими називають сталі, що протидіють поверхневому руйнуванню під дією агресивних газових або рідких середовищ. Газовій корозії протистоять неіржавіючі сталі, що мають близько 12% Сr (12Х13, 40Х13), з них роблять клапани гідропресів, предмети домашнього побуту, хірургічний інструмент. Сталі з великим вмістом хрому 12Х17 є кислостійкими. Сталь 08Х17Т, що містить титан, добре протистоїть міжкристалічній корозії, з неї виготовляють зварні конструкції.

Іншими способами захисту металу від корозії є оксидування і фосфатування, тобто покриття оксидними або фосфатними плівками. Застосовуються так само різні металеві покриття, наприклад цинкування, лудіння (оловом), хромування, нікелювання і т.д.

Жароміцними називають сталі, здатні тривало працювати під навантаженням при підвищених (понад 400°С) і високих (понад 650°С) температурах. Для цього вони перш за все повинні бути жаростійкими (окалиностійкими). Для опору окалиноутворенню при високих температурах у жароміцних сталях потрібні хром, алюміній або кремній. Для зміцнення фериту в сталі (t = 400-580°С - казани, пароперегрівачі, трубопроводи) вводяться молібден, ванадій, хром і т.д.