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:

1. Низколегированные: до 2, 5% добавочных элементов.
2. Среднелегированные: от 2,5 до 10% присадок.
3. 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.