Легирующие компоненты, влияние на свойства сплавов.

Легированнойназывают сталь, содержащую специально введенные в нее с

целью изменения строения и свойств легирующие элементы.

Легированные стали имеют целый ряд преимуществ перед углеродистыми. Они

имеют более высокие механические свойства, прежде всего, прочность.

Легированные стали обеспечивают большую прокаливаемость, а также

возможность получения структуры мартенсита при закалке в масле, что уменьшает

опасность появления трещин и коробления деталей. С помощью легирования

можно придать стали различные специальные свойства (коррозионную стойкость,

жаростойкость, жаропрочность, износостойкость, магнитные и электрические

свойства).

Отметим что стали обыкновенного качества могут быть только углеродистыми, т.е. легированные стали, как минимум, являются качественными.

Маркируются легированные стали с помощью цифр и букв, указывающих

примерный химический состав стали. Первые цифры в марке показывают среднее

содержание углерода в сотых долях процента. Далее показывается содержание

легирующих элементов. Каждый элемент обозначается своей буквой: Η — никель,

Г — марганец, Ц — цирконий, Τ — титан, X — хром, Д — медь, С — кремний, А

— азот, К — кобальт, Ρ — бор, Π — фосфор, Φ — ванадий, Μ — молибден, Б —

ниобий, В — вольфрам, Ю — алюминий. Цифры, идущие после буквы, указывают

примерное содержание данного легирующего элемента в процентах. При

содержании элемента менее 0,01% цифра отсутствует. Например, сталь 12Х18Н10Т

содержит приблизительно 0,12% углерода, 0,18% хрома, 0,10% никеля, менее 0,01%

титана. Для некоторых групп сталей применяют другую маркировку, которая будет

указана при рассмотрении этих сталей.

Перлитные стали содержат малое количество углерода, легируются хромом

молибденом, ванадием (12ХМ, 12Х1МФ). Используют для изготовления труб,

паропроводов и др. деталей, длительно работающих при температуре 500-550°С.

Мартенситные стали в большом количестве легированы хромом (15X11МФ,

15Х12ВНМФ). Они используются для деталей энергетического оборудования,

длительно работающего при температуре 600-620°С. Особую группу мартенситных

сталей составляют сильхромы, применяемые для клапанов двигателей внутреннего

сгорания. Они дополнительно легированы кремнием (40Х9С2, 40X10С2М).

Аустенитные стали легированы большим количеством хрома и никеля а

также другими элементами (09Х14Н16Б, 09Х14Н19В2БР). Из этих сталей

изготавливают детали газовых турбин, работающих при температуре 600-700°С.

Для работы при более высоких температурах (700-900°С) служат сплавы на

основе никеля, называемые нимониками. Примером нимоника является сплав

ХН77ТЮР, содержащий кроме никеля приблизительно 20% Сr, 2,5% Ti, 1% А1.

Дпя работы при температурах свыше 1000°С используют тугоплавкие металлы и их

сплавы. Это — хром, ниобий, молибден, тантал, вольфрам. Они используются в

атомной энергетике и в космической технике.