При добавлении легирующих элементов улучшаются определенные свойства стали. Благодаря добавлению хрома, марганца, никеля и других веществ, повышается прочность, устойчивость к температурным перепадам и химическому воздействию. Несмотря на это, использование легированной стали имеет достаточно узкий круг и чаще всего применяется для изготовления определенных элементов и изделий, используемых в особых условиях.
Основные понятия
Современные требования к технологии производства ответственных деталей стали значительно выше, чем ранее, а потому достичь необходимого результата стандартной конструкционной сталью проблематично. Новые стандарты подтолкнули металлургические предприятия использовать в своей работе легированный прокат.
Итак, давайте разберемся с основными понятиями:
- Легирующие примеси - химические элементы, с помощью которых повышаются определенные характеристики материала, к примеру, прочность. К таковым относятся: марганец, вольфрам, хром, кремний, молибден, никель, ванадий и пр.
- Легирование - это процесс соединения конструкционного металла со специальными добавками по отработанной методике.
Кремний и марганец - это обязательные компоненты во всех видах этого металла. Если их содержание составляет лишь 1%, тогда они учитываются, как легирующие компоненты.
Кремний, хром, никель и марганец — это базовые добавки, влияющие на металл. Остальные элементы способствуют улучшению работы основного легирующего вещества.
Задача легирующих элементов
Как говорилось ранее, существует 4 базовых легирующих элемента. Каждый из них обладает уникальными характеристиками, которые влияют на определенные свойства металла.
- Хром делает металл более прочным и твердым, но при этом ухудшает пластичность продукции.
- Кремень делает металл более упругим и при этом улучшает магнитные показатели, не влияя на вязкость готового проката.
- Марганец положительно влияет на прокаливаемость и повышает свойства механической области.
- Никель улучшает вязкость и пластичность материала, повышает прочность. Чаще всего используется в немагнитных сплавах.
Если количество основных добавок в изделии может достичь 2-3%, то вторичные элементы составляют максимум 1%. Связано это в первую очередь с их высокой стоимостью. Добавлять их в большей пропорции просто нерационально и экономически не выгодно.
Виды легирующего конструкционного проката
По использованию легирующие КП делят на следующие 3 группы:
- Подшипниковые. Преобладающий элемент хром. Этот материал применяют для изготовления подшипников. Он очень твердый и имеет минимальную карбидную неоднородность.
- Теплоустойчивые. Основные элементы ванадий, молибден, хром. Используется в машиностроении. Из него изготавливают детали, способные полноценно работать при температуре до +650⁰С. Уникальность заключается в том, что изделия из этого вида металла способны проработать при такой тепловой нагрузке до 20 000 часов.
- Рессорно-пружинные. Материал обладает высокой стойкостью к релаксации, он устойчив к деформациям. Достигается такое результат за счет пластической холодной обработки.
Помимо добавления химических элементов, КС также проходит дополнительную температурную обработку. Стоимость этого вида металла значительно выше, чем стандартного, а потому его используют только при необходимости. Если же возможно изготовить деталь или оборудование из обычного конструкционного сплава, тогда вкладывать средства в легирующие сплавы просто не рентабельно.
