Легированная сталь: характеристики, процесс изготовления

Леги­ро­ван­ные ста­ли полу­ча­ют добав­ле­ни­ем в рас­плав чисто­го желе­за или низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли леги­ру­ю­щих эле­мен­тов: хро­ма, мар­ган­ца, нике­ля, воль­фра­ма, молиб­де­на и др. При этом про­ис­хо­дит изме­не­ние хими­че­ско­го соста­ва и фор­ми­ро­ва­ние твер­до­го рас­тво­ра, опре­де­ля­ю­щее улуч­шен­ные свой­ства сплава.

Мар­га­ни­стые ста­ли содер­жат 1–5% мар­ган­ца. Мар­га­нец повы­ша­ет проч­ность и твер­дость при тера­ре за счет обра­зо­ва­ния дис­перс­ных частиц мар­ган­ца (фаза ε‑Fe-Mn). При­ме­ня­ют­ся для сред­не­уг­ле­ро­ди­стых кон­струк­ци­он­ных сталей.

Нике­ле­вые ста­ли содер­жат 2–12% нике­ля. Никель уве­ли­чи­ва­ет проч­ность и твер­дость, повы­ша­ет кор­ро­зи­он­ную стой­кость. Высо­ко­ни­ке­ле­вые ста­ли аусте­нит­но­го клас­са (нержа­ве­ю­щие) обла­да­ют высо­кой стой­ко­стью в агрес­сив­ных сре­дах. При­ме­ня­ют­ся в хими­че­ской, неф­те­га­зо­вой промышленности.

Хро­ми­стые ста­ли содер­жат 12–18% хро­ма. Хром повы­ша­ет твер­дость и изно­со­стой­кость, повы­ша­ет кор­ро­зи­он­ную стой­кость в окис­ли­тель­ных сре­дах. При­ме­ня­ют­ся в маши­но­стро­е­нии, метал­лур­гии, судостроении.

С при­ме­не­ни­ем воль­фра­ма (1–4%) и молиб­де­на (0,5–3%) полу­ча­ют быст­ро­ре­жу­щие инстру­мен­таль­ные ста­ли с повы­шен­ной твер­до­стью. Исполь­зу­ют­ся для режу­ще­го инструмента.

Леги­ро­ван­ные ста­ли полу­ча­ют путем рас­плав­ле­ния чисто­го желе­за и леги­ру­ю­щих эле­мен­тов в дуго­вых печах и про­ве­де­ния дли­тель­ной выдерж­ки. Затем рас­плав зали­ва­ют в слит­ки. Даль­ней­шей обра­бот­кой (про­кат­ка, ков­ка) полу­ча­ют сор­то­вой про­кат раз­лич­ных про­фи­лей (швел­ле­ры, угол­ки, кру­ги и пр.) с задан­ны­ми меха­ни­че­ски­ми свойствами.

Леги­ро­ва­ние ста­ли поз­во­ля­ет полу­чить опти­маль­ный баланс свойств: проч­ность-пла­стич­ность, изно­со­стой­кость-рези­льент­ность, кор­ро­зи­он­ная стой­кость-водо­стой­кость в зави­си­мо­сти от усло­вий экс­плу­а­та­ции. Леги­ро­ван­ные ста­ли широ­ко исполь­зу­ют­ся в маши­но­стро­е­нии, судо­стро­е­нии, неф­те­га­зо­вой отрас­ли, хими­че­ской промышленности.