Легированная сталь

Легированная сталь – это стальной сплав, который в своем составе имеет железо (феррум), углерод и другие химические элементы, влияющие на механические и физические свойства стали. Тип добавок и их количество в сплаве зависит от вида готовой металлопродукции. Это позволяет классифицировать ее по составу, основным характеристикам, назначению.

Химический состав и классификация

Самым главным компонентом (кроме железа) является углерод. Он снижает вязкость и пластичность, а также делает сплавы более прочными и твердыми. При этом материал легко поддается гибке, резке. Но легированная сталь отличается от углеродистой тем, что этого химического элемента здесь гораздо меньше (подробнее об отличиях расскажем ниже).

Для улучшения свойств металлоизделия используются другие добавки, в число которых входит:

• хром,
• никель,
• кремний,
• ванадий,
• марганец,
• медь,
• алюминий,
• вольфрам.

Учитывая то, какие легирующие элементы входят в состав, сталь классифицируется по следующему принципу:

• низколегированная сталь. К этой категории относят сплавы, в которых количество легирующих добавок не превышает 2,5%;
• среднелегированная. Иных химических элементов в ее составе может быть до 10% от общего содержания;
• высоколегированная сталь. В эту группу вошли сплавы, в которых процент добавок составляет от 10 до 50%.

Бывает также и нелегированная сталь. Она состоит из чистого феррита и минимальным количеством прочих примесей. Выпускается в качестве сортового проката.

Наличие и общий процент в составе углерода позволяет классифицировать легированную сталь на три вида. Она может быть:

• низкоуглеродистой. Содержит очень мало этого химического элемента – до 0,25%;
• среднеуглеродистой. В ее составе присутствует от 0,25 до 0,65% углеродной добавки;
• высокоуглеродистой. Содержание этого вещества составляет в пределах 0,65% и выше.

Все легирующие добавки влияют на свойства металлоизделия:

• алюминий сказывается на жаропрочности материала;
• ванадий делает структуру стали мелкозернистой. Она становится более плотной, твердой и крепкой;
• вольфрам защищает сталь от термического воздействия, полностью сохраняя ее характеристики даже при максимально высоких температурах;
• наличие кремния говорит о высокой упругости материала. К тому же, металлоизделие обретает магнитные свойства. А это означает, чем больше кремния в составе, тем лучше оно будет магнититься;
• марганец влияет на повышенные прочностные характеристики. Сталь с большим содержанием этого химического элемента обладает высокой износостойкостью;
• медь противостоит воздействию кислот, а также делает металлоизделие устойчивым перед распространением коррозии;
• присутствие никеля говорит о высокой пластичности и прочности материала;
• хром придает металлопродукции антикоррозийные свойства. В большем количестве он присутствует в нержавеющих сталях.

Если вас интересует, ржавеет или нет легированная сталь, то ответим, что это зависит именно от состава и общего количества введенных в него элементов, которые и обладают антикоррозионной способностью.

Процентное содержание других компонентов определяет структуру и характеристики материала. Это позволяет разделить его на следующие классы:

• доэвтектоидный — имеет много железа (феррита);
• эвтектоидный — структура такой стали перлитовая;
• заэвтектоидный — имеет карбиды вторичного типа;
• ледебуритный — структура представлена в виде первичных карбидов.

Как вы сумели заметить, влияние легирующих элементов на свойства стали огромно. Поэтому любой сплав делится на марки.

Заметим, что все химические элементы могут быть карбирующими и некарбирующими (изменяют состав железа и растворяются во всех его состояниях). К первым относится: хром, вольфрам, ванадий, титан, ниобий, марганец, молибден, цирконий. Ко вторым – медь, никель, кобальт, кремний, алюминий.

Маркировка и ее расшифровка, виды

То, как маркируются готовые металлоизделия, говорит о том, какие легирующие элементы и в каком количестве присутствуют в составе. Исходя из этого выделяют:

• инструментальные стали. Они жаропрочные. Используются для производства рабочих ручных и станочных инструментов, деталей для промышленного оборудования;
• легированные конструкционные стали. Относятся к прочному и износостойкому материалу. Из них изготавливаются механизмы, конструкции и детали для автомобилей, станков и т.д. К таким относиться сталь 45.

Именно маркировка стали позволяет определить ее назначение. Ее расшифровка достаточно проста. Для примера возьмем марку 110Г13Л:

• первая цифра указывает на процентное содержание углерода. 110 указывает на то, что в этой марке его 1,1%;
• литера означает присутствие определенного химического элемента. Буквой Г обозначают марганец (в конце списка перечисления представим таблицу, в которой указаны основные легирующие элементы стали и их буквенные обозначения);
• следующая цифра говорит о количестве той добавки, которая зашифрована под предыдущей литерой. Это означает, что в данном сплаве содержится около 13% марганца;
• последняя буква в маркировке обозначает вид стали (Л – литейная).

Существуют основные виды по способу получения:

• «Л» – литейный металл;
• «Р» — сталь быстрорежущая. Отличается от остальных видов повышенной красностойкостью и режущими свойствами. Главные элементы быстрорежущей стали – кобальт, молибден, ванадий;
• «Ш» — шарикоподшипниковая;
• «А» — специализированная автоматная;
• «Э» — электротехническая;

Если маркировка имеет в конце букву «А», то это будет говорить, что металл высококачественный (содержит менее 0,03% серф и фосфора в составе). Например, как в марке 20ХГ3Т. При наличии двух «А» в «хвосте» речь будет идти об особой чистоте представленного материала.

Чем отличается легированная сталь от углеродистой

Углеродистые марки состоят из химических изначальных элементов, входящих в само сырье, то есть железо, а вот в легированные добавляют иные сплавы, усиливая металл. В первом случае можно смело говорить о том, что это нелегированная сталь.

Углеродистая и легированная сталь имеют главное отличие, которое заключается в том, что легированная сталь имеет свойство противостоять образованию ржавчины. Углеродистая склонна к быстрому разрушению без защитного антикоррозионного покрытия.

Сварка лучше всего осуществляется при работе с низкоуглеродистыми сталями. Подобрать электроды для легированного сырья можно по таблице, в которой учитывается класс металла по содержанию углерода в составе:

Важно помнить, что температура плавления легированных марок составляет в диапазоне 1400 градусов по Цельсию (+/-80 градусов).

ГОСТы

Производство материала контролируется ГОСТами:

• ГОСТ 4543-71.pdf, 0.69 MB(распространяется на конструкционные виды);
• ГОСТ 5950-63.pdf, 0.3 MB (регулирует процесс изготовление и качество инструментального класса);
• ГОСТ 19281.pdf, 0.66 MB (действует на сплав повышенной прочности).

Применение

Машиностроение, нефтяная промышленность, химическая индустрия, градостроительство – это сферы, где используют этот материал. Применение легированной стали большое. Из нее изготавливают строительную арматуру, металлопрофили, прокаты, металлические конструкции, детали, расходные материалы, рабочие инструменты, кухонные и хирургические принадлежности. Все зависит лишь от состава и свойств готового сырья.

У нас представлены предложения от разных поставщиков. Вы можете посмотреть описание товара, изучить цены, связаться напрямую с продавцом.