Конструкционные легированные стали.

Добавка легирующих элементов в конструкционные стали приводит к повышению прокаливаемости, дает возможность закаливать в масле и даже на воздухе, что позволяет подвергать термической обработке детали крупных сечений и сложной конфигурации, получая по всему сечению нужную структуру. Наиболее дешевыми элементами, повышающими прокаливаемость, являются Cr, Mn, B, более дорогие – Ni и Mo.

В то же время легирующие элементы повышают порог хладноломкости (только никель его снижает), поэтому надо брать минимальную концентрацию легирующих элементов, обеспечивающих прокаливаемость данного сечения. Кроме того, высоколегированные стали обладают плохой обрабатываемостью резанием, давлением, низкой свариваемостью.

Никель дорогой и дефицитный, поэтому его добавляют только в те стали, которые идут для изготовления деталей, испытывающих значительные ударные и знакопеременные нагрузки; 2-4% Ni обеспечивают глубокую прокаливаемость.

Небольшие количества сильных карбидообразующих элементов (V, Ti, Nb, Zr) измельчают зерно, что положительно влияет на вязкость, прокаливаемость эти элементы уменьшают.

Легирование Мо, устраняет отпускную хрупкость II рода, что важно для крупных деталей, которым невозможно обеспечить быстрое охлаждение с температуры высокого отпуска (способствующее подавлению обратимой хрупкости).

Легирующие элементы упрочняют сталь, растворяясь в феррите и увеличивая дисперсность карбидных частиц.

Легирующие элементы задерживают отпускстали, т.е. легированная закаленная сталь до более высоких температур нагрева сохраняет прочность, твердость и износостойкость.Особенно интенсивно влияют в этом направлении W, Mo, Cr, Si. Кремний очень полезен в деталях, которые должны обладать высоким пределом упругости, и часто подвергаются изотермической закалке на нижний бейнит. Кремний вытесняет углерод из Fe и растворяется в нем; при этом возрастает количество высокоуглеродистого остаточного аустенита, что придает бейниту вязкость и повышает предел усталостипружин, рессор и других упругих элементов машин.