Материаловедение и ТКМ


Легированные стали


Маркировка легированных сталей состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав. По ГОСТ 4543-71 принято обозначать хром - X, ни­кель - Н, марганец - Г, кремний-С, мо­либден-М, вольфрам-В, титан-Т, ва­надий-Ф, алюминий - Ю, медь-Д, нио­бий - Б, бор-Р, кобальт-К. Цифра, стоящая после буквы, указывает на при­мерное содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра отсут­ствует, то легирующего элемента мень­ше или около 1 %.

Две цифры в начале марки конструк­ционной легированной стали показы­вают содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20ХНЗА в среднем содержит 0,20%С, 1 % Сг и 3 % Ni. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная. Особовысококачественные стали имеют в конце марки букву Ш.

Некоторые группы сталей содержат дополнительные обозначения: марки шарикоподшипниковых сталей начи­наются с буквы Ш, электротехниче­ских - с буквы Э, автоматных - с буквы А.

Влияние легирующих элементов на ме­ханические свойства сталей

Легирую­щие элементы вводят для повышения конструкционной прочности стали. Легированные стали производят каче­ственными, высококачественными или особовысококачественными. Их приме­няют после закалки и отпуска, посколь­ку в отожженном состоянии они по механическим свойствам практически не отличаются от углеродистых.

Улучшение механических свойств обусловлено влиянием легирующих эле­ментов на свойства феррита, дисперс­ность карбидной фазы, устойчивость мартенсита   при   отпуске,   прокаливаемость, размер зерна.

В конструкционных сталях феррит — основная структурная составляющая (не менее 90% по объему), во многом опре­деляющая их свойства. Легирующие элементы, растворяясь в феррите, упрочняют его. Наиболее сильно повы­шают твердость медленно охлажденно­го  феррита кремний, марганец, никель, т. е. элементы, имеющие отличную от него кристаллическую решетку.

К важнейшим факторам, способ­ствующим повышению конструкцион­ной прочности, относятся снижение при легировании критической скорости за­калки и увеличение прокаливаемости. Наиболее эффективно повышает прокаливаемость введение нескольких элемен­тов : Cr + Mo, Cr + Ni, Cr + Ni + Mo и др. При комплексном легировании высокие механические свойства можно получить практически в сечении любого размера, поэтому комплексно-легиро­ванные стали применяют для крупных деталей сложной формы. Большинство легирующих элементов измельчает зерно, что способствует по­вышению работы развития трещины и снижению порога хладноломкости.

Для обеспечения вы­сокой конструкционной прочности коли­чество легирующих элементов в стали должно быть рациональным. После до­стижения необходимой прокаливаемости избыточное легирование (за исклю­чением никеля) снижает трещиностойкость и облегчает хрупкое разрушение.

 

 

 

 

 

 

 




Начало  Назад  Вперед