Какими свойствами обладают легируемые стали?

Известно, что металлы с высокой степенью чистоты (99,99 и более процентов чистого вещества) обладают низкой прочностью, что затрудняет их использование. Исключение составляют алюминий и медь, применяемые в электротехнике. Стали же, в связи с их функционалом, должны обладать жесткостью, износостойкостью, твердостью, а также в ряде случаев пластичностью и упругостью, поэтому железо в чистом виде для их создания непригодно.

Легируемые стали от обыкновенных отличаются присутствием искусственно введенных добавок, которые предопределяют те или иные свойства будущего сплава. Так, в рядовой углеродной стали содержатся в тех или иных пропорциях «зерна» феррита, цементита и перлита. При введении легирующих элементов чаще всего сокращается количество углерода в перлите (увеличивается прочность стали).

Легируемые стали за счет введения дополнительных веществ часто имеют искаженную кристаллическую решетку, что может обеспечивать дополнительную вязкость (при измельчении зерен перлита и феррита), уменьшение внутреннего напряжения, снижение вероятности появления трещин при закалке или увеличение глубины прокаливания материала и др.

Свойства легированной стали напрямую зависят от дополнительных компонентов. К примеру, элементы хром и никель спасают металлические детали от коррозии, марганец повышает сопротивляемость ударам, увеличивает износостойкость и твердость. Такой элемент, как кремний, позволяет изделиям лучше противостоять воздействиям кислот, а кобальт увеличивает жаропрочность.

Легируемые стали по химическому составу делятся на высоко- , средне- и низколегированные (содержание добавок составляет более 10%, 2,5 – 10% и менее 2,5% соответственно). В массовом порядке выпускаются среднелегированные стали (дополнения составляют около 5-6%) перлитной структуры. Остальные структурные композиции сплавов (мартенситная, карбидная, аустенитная, ферритная) встречаются реже.

Для материалов такого типа, как и для других промышленных изделий, существует свой ГОСТ. Легированные стали классифицируются по государственным стандартам № 4543 – 71, из которых можно узнать количество дополнительных компонентов в стали той или иной марки. Например, хромомарганцовоникелевый сплав с титаном и молибденом образца 25ХГНМТ имеет в своем составе до 0,29% углерода, до 0,37% кремния, до 0,8 процента марганца, до 0,6% и 1,10% хрома и никеля (соответственно), до полупроцента молибдена и до 0,09 процента титана. Помимо сортамента и технических требований, ГОСТ содержит полные данные по методам испытания продукции, правилам приемки, транспортировки, упаковки и др.

Легируемые стали также подразделяются на несколько групп по своему назначению: конструкционные (применяются в машиностроении, сооружении мостов, вагонов, нефтегазопроводов, рессор, пружин и др.), инструментальные (из них выполняют режущие инструменты, вроде сверл, напильников, пил, фрез и др.) и стали специального назначения, имеющие высокую стойкость против коррозии электрохимического типа.