Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей

Легированная сталь - это сталь, которая содержит кроме углерода и обычных примесей, другие элементы, улучшающие ее свойства.

Для легирования стали применяют хром, никель, марганец, кремний, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, титан, алюминий, медь и другие элементы. Марганец считается легирующим компонентом лишь при содержании его в стали более 1 %, а кремний - при содержании более 0,8 %.

В сталь вводятся легирующие элементы, которые изменяют ее механические, физические и химические свойства, а также в зависимости от назначения стали в нее вводят элементы, изменяющие свойства в нужном направлении.

Легированная сталь многих марок приобретает высокие физико-механические свойства только после термической обработки.

По суммарному количеству легирующих элементов, которые содержатся в стали, она делится на низколегированную (суммарное содержание легирующих элементов менее 2,5 %) среднелегированную (от 2,5 до 10 %) и высоколегированную (более 10 %).

Недостатком углеродистой стали является то, что эта сталь не обладает нужным сочетанием механических свойств. С увеличением содержания углерода увеличиваются прочность и твердость, но одновременно резко уменьшаются пластичность и вязкость, растет хрупкость. Режущие инструменты из углеродистой стали очень хрупки и непригодны для выполнения операции с ударной нагрузкой на инструмент.

Углеродистая сталь часто не отвечает требованиям ответственного машиностроения и инструментального производства. В таких случаях необходимо применять легированную сталь.

Легирующие элементы по отношению к углероду разделяются на две группы:

1) элементы, которые образуют с углеродом устойчивые химические соединения - карбиды (хром, марганец, молибден, вольфрам, титан); карбиды могут быть простые (например, Сг₄ С) или сложные легированные (например, ((FеСг)7С3); твердость их обычно выше твердости карбида железа, а хрупкость ниже;

2) элементы, не образующие в присутствии железа карбидов и входящие в твердый раствор - феррит (никель, кремний, кобальт, алюминий, медь).

По назначению легированную сталь делят на конструкционную, инструментальную и сталь с особыми физикохимическими свойствами.

Конструкционную сталь применяют для изготовления деталей машин; она делится на цементируемую (подвергаемую цементации) и улучшаемую (подвергаемую улучшению - закалке и высокому отпуску). К сталям с особыми свойствами относят: нержавеющие, жаростойкие, кислотостойкие, износоустойчивые, с особыми магнитными и электрическими свойствами.

Маркировка по ГОСТ для обозначения легирующих элементов: x - хром, Н - никель, Г - марганец, С - кремний, В - вольфрам, М - молибден, К - кобальт.

Для стали конструкционной легированной принята маркировка, по которой первые две цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы - наличие соответствующих легирующих элементов, а цифры, следующие за буквами, - процентное содержание этих компонентов в стали. Если после какой-либо буквы отсутствует цифра, то содержание данного элемента в стали примерно равно 1 %. Если цифра отсутствует, то сталь содержит около или более 1 % углерода.

Для обозначения высококачественной стали в конце маркировки добавляют букву А. Высококачественная сталь содержит меньше серы и фосфора, чем обычная качественная.

Стали специального назначения имеют особую маркировку из букв, которые ставятся впереди: Ш - шарикоподшипниковая, Р - быстрорежущая, Ж - хромовая нержавеющая ферритного класса, Я - хромоникелевая нержавеющая аустенитного класса, Е - электротехническая сталь.

Многие стали можно отнести к машиностроительным материалам, которые обладают достаточно высокими прочностными качествами. К таким сталям относятся: углеродистые стали, низголегированные стали, высокопрочностные среднелегированные стали, высокопрочные высоколегированные (мартенситно - стареющие) стали.

Все легированные стали можно разделить на группы в зависимости от четырех признаков: по равновесной структуре стали, по структуре после охлаждения стали на воздухе, по составу стали, по назначению стали.

В зависимости от того, какое количество углерода содержится в стали, различают следующие виды: малоуглеродистые до 0.1-0.2 %, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые 0.6-1.7 % С.

Структура сталей может быть доэвтектоидной (феррит + перлит), эвтектоидной (перлит) и заэвтектоидной (перлит + цементит) стали.

Существует три способа выплавки стали: кипящий, полуспокойный, спокойный способы. При кипящем способе в структуре стали содержатся в большом количестве газовые пузыри, которые являются результатом раскисления стали в изложницах и выделения СО.

Стали также получают при использовании конвертеров, электропечей, установки непрерывной разливки.

Автор: Буслаева Е.М.

<< Назад: Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами

>> Вперед: Конструкционные стали: строительные, машиностроительные, высокопрочные. Инструментальные стали: стали для режущего инструмента, подшипниковые, штамповые

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ История религии. Конспект лекций

▪ Трудовое право. Шпаргалка

▪ Государственные и муниципальные финансы. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Пленка впитывает пот и заряжает гаджет 04.01.2021 Команда исследователей из Национального университета Сингапура (NUS) создала новую пленку, которая очень эффективно впитывает пот с нашей кожи, чтобы нам было прохладно и комфортно во время физической нагрузки. Влагу, полученную из человеческого пота, можно использовать для зарядки носимых электронных устройств: часов, фитнес-браслетов и других гаджетов. Потоотделение - естественный процесс терморегуляции нашего тела. Пот в основном состоит из воды. Когда вода испаряется с поверхности кожи, она снижает температуру кожи. Новая влагопоглощающая пленка помогает сделать этот процесс быстрее. И получить с его помощью энергию для электронных устройств. Основными компонентами пленки являются два гигроскопичных химиката - хлорид кобальта и этаноламин. Помимо того, что эта пленка очень хорошо впитывает влагу, она может быстро выделять воду при воздействии солнечного света. Она меняет цвет после поглощения влаги с синего на фиолетовый и - далее - на розовый. Эта функция может использоваться как индикатор степени поглощения влаги. Обычные гигроскопичные материалы, такие как цеолиты и силикагели, имеют низкое водопоглощение и объемные твердые структуры, что делает их непригодными для поглощения влаги от испарения пота. Для сравнения: новая влагопоглощающая пленка, разработанная исследователями NUS, впитывает в 15 раз больше влаги и делает это в шесть раз быстрее, чем обычные материалы. Чтобы в полной мере использовать поглощенный пот, команда NUS также разработала носимое устройство для сбора энергии, состоящее из восьми электрохимических ячеек (ЭК), использующих новую пленку в качестве электролита. Каждая ячейка может генерировать около 0,57 вольт электричества при поглощении влаги. Общая энергия, собираемая устройством, достаточна для питания светодиода. Команда NUS упаковала пленку в гибкие воздухопроницаемые и водонепроницаемые мембраны из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которые широко используются в одежде. Тестирование показало, что пленку можно вшивать в подкладки для подмышек и в стельки для обуви, чтобы устранить неприятный запах пота. Ученые уже создали прототип такой стельки (на фото). Кроме того, инновационную пленку можно перевоспроизводить и использовать повторно более 100 раз.

Другие интересные новости:

▪ AR-очки для военных собак

▪ 27" 5K монитор Philips Brilliance 275P4VYKEB

▪ Смарт-часы Canyon CNS-SW71 для активного отдыха

▪ Розовое масло вместо пестицидов

▪ Лекарство из отходов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Омар Хайям. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое галс? Подробный ответ

▪ статья Шарль де Кулон. Биография ученого

▪ статья Датчик вибрации для охранного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Что мешает падать? Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026