Петр. г. Шатура
Легированная сталь: виды, свойства, применение
Сталь – это сплав с содержанием железа не менее 45%. Существует наиболее «простой» ее вид – углеродистая, главным компонентом которой, кроме железной основы, является углерод: от 0,02 до 2,14%. Кроме этого в химическом составе углеродистого стального сплава присутствуют другие примеси: марганец, сера, фосфор, кремний, кислород, азот. Существует также понятие легированных сталей, в структуру которых специальным образом добавляют так называемые легирующие присадки (дающие название всему сплаву). Добавочные вещества кардинальным образом меняют физические, химические и механические свойства металла. Делается это из-за необходимости: современная промышленность требует от инструментов и оборудования способности функционировать в чрезвычайно экстремальных условиях: под огромными нагрузками в агрессивных средах и при очень высоких температурах. Использование разных видов легированной усовершенствованной стали показывает, что это – один из самых распространенных и безальтернативных материалов нашей цивилизации. Замены ей просто нет. Формула легированной стали может содержать следующие добавочные компоненты:
- марганец;
- хром;
- никель;
- кремний;
- вольфрам;
- молибден;
- медь;
- алюминий;
- азот;
- селен;
- кобальт;
- цирконий;
- титан;
- бор;
- бериллий;
- ванадий;
- ниобий;
- цирконий;
- редкоземельные элементы.
Чем же отличаются примеси от присадок в сплавах? В первом случае указанные элементы находятся в структуре материала в исчезающе малых количествах – от сотых до десятых долей процентов. Эти примеси присутствуют в металле всегда, а не добавляются целенаправленно в процессе производства. В свою очередь в специализированных стальных сплавах количество отдельных видов присадок могут доходить от нескольких до десятков процентов. Присадки, их состав, количество и соотношение вместе с особенностями изготовления металлов обеспечивает сплавы различными свойствами, необходимыми для конкретных условий работы.
Виды и марки легирующей стали
Классификация многочисленных видов легированных специфичных сталей осуществляется по какому-либо основополагающему параметру.
По количеству присадок различают сплавы:
- Низколегированные: до 2, 5% добавочных элементов.
- Среднелегированные: от 2,5 до 10% присадок.
- Высоколегированные: от 10 до 50% добавок.
По способу применения легированные промышленные стали бывают:
- Конструкционными. Применение легированной конструкционной стали предусматривает изготовление различных стальных конструкций: механизмов, деталей, запчастей, двигателей, строительных компонентов и т.п.
- Инструментальными. Для производства высокопрочных ручных и станочных инструментов и оборудования, способных функционировать в сложных условиях. Это жаропрочные виды сплавов. Из них создаются сверла, резцы, пилы, протяжки, метчики, фрезы, напайки и т.п.
- С особыми техническими характеристиками. Для специфических применений, требующих уникальных свойств используемого материала.
По форме кристаллической решетки отмечают стали:
- перлитные;
- аустенитные;
- ферритные;
- мартенситные;
- двухфазные (дуплексные):
-
- ферритно-мартенситные;
- аустенитно-ферритные.
По качеству выделяют следующие группы стальных сплавов:
- обычные;
- качественные;
- высококачественные.
Чем выше качество, тем ниже в сплаве вредных неметаллических добавок – серы, фосфора, кислорода и азота. Эти вещества ухудшают структуру металла, снижая его полезные механические свойства. Поэтому при производстве промышленных сплавов, эти остаточные примеси удаляют различными (в том числе высокотехнологичными) способами.
Примеры легированных (легирующих сталей):
|
Вид сплавов |
Пер-литные |
аусте-нитные |
феррит-ные |
мартен-ситные |
ферритно-мартенситные |
аустенитно-ферритные |
|
Марка |
Х10С2М Х13Н7С2 20ХМЛ 12Х1МФ Х13Н7С2 |
Х18Н12Т Х23Н18 Х18Н10Т 4Х12Н8Г8МФБ 0Х14Н28В3Т3ЮР
|
1Х12СЮ Х17 0Х17Т Х18СЮ Х28 08Х13 12Х13 12Х17 Х23Н13
|
20Х13 30Х13 1Х8ВФ Х5М Х6СМ 1Х8ВФ 1Х8ВФ 3Х13Н7С2 4Х9С2 |
Х6СЮ 2Х12ВМБФР 1Х12В2МФ 1Х13 1Х12ВНМФ 1 Х11МФ |
03Х23Н6 03Х22Н6М2 08Х22Н6Т 12Х21Н5Т 08Х21Н6М2Т 08Х18Г8Н2Т 03Х24Н6АМ3 |
|
Вид сплавов |
Низко-ле-гиро-ванные |
средне-легиро-ванные |
высоко-легиро-ванные |
конструк-ционные |
инструменталь-ные |
с особыми свойствами |
|
Марка |
09Г2 09Г2С ХСНД 15ХСНД 15Г2СФД 16Г2АФ 10ХНДП |
9ХС ХВГ ХВСГ 0ХГСА 30ХГСНА 40ХС 40ХФА 50ХВ |
А10Х13СЮ Л12Х17 12Х18Н12Т 25Х13Н2 20Х17Н2 12Х21Н5Т 08Х17Н6Т 12Х18Н12Т, 20Х25Н20С2 |
Р6М5Ф2К8 60С2ХА 38ХА 35ХМ 40ХС 20Х 110Г13Л 18ХГТ |
13Х 11ХФ ХВСГФ ХВГ 6ХВ2С 5ХВ2СФ 4Х5В2ФС |
15Х11МФ 15Х5М 13Х14Н3В2ФР 25Х1МФ 15Х1М1Ф 30ХГСН2А 40ХН2МА |
Свойства легирующей стали
Каждый вид добавочного вещества формирует новое качество сплава. Процентное содержание присадок влияет на степень выраженности этого качества. Кроме этого взаимодействие добавочных элементов также выражается в появлении у металла специфических свойств. Результатом является наличие десятков видов и марок стальных сплавов. Преимущества легированных сталей определяются их свойствами и техническими характеристиками:
- высокая прочность и твердость;
- защищенность от коррозии;
- жаропрочность и жаростойкость: не меняют свои физико-химические свойства при нагреве до 600 0C;
- термостойкость в условиях агрессивных сред;
- низкая хрупкость;
- значительная ударная вязкость;
- высокая устойчивость к нагрузкам на сжатие-растяжение;
- высокий уровень текучести;
- стойкость к истиранию;
- высокая свариваемость;
- тугоплавкость;
- большая упругость и пластичность.
Область применения легированных сталей
Множество полезных свойств промышленных металлических сплавов определяет обширную область их использования. Применение легирующих сталей чрезвычайно разнообразно:
- энергетика;
- нефтехимическая и газовая отрасли;
- автомобильная, авиационная, машиностроительная и космическая промышленность;
- производство медицинского и научного оборудования;
- строительство;
- военное производство;
- бытовые конструкции и инструменты.
В каталоге интернет-магазине «Черметком» представлен богатый ассортимент легированных высокопрочных сталей различных видов и марок. Обращайтесь по ссылке:
https://chermet.com/catalog/section/instrumentalnaya-legirovannaya-stal/Продукция доступна в виде стальных кругов, полос, квадратов и шестигранников различных размеров. Для оформления заказа просто позвоните по указанному на сайте телефону и укажите менеджерам марку нужной Вам легированной стали. Если Вы не определились с выбором, можете полностью положиться на помощь наших специалистов.