Вплив легуючих елементів

Актуальність

Для поліпшення корозійної стійкості, міцності та технологічних властивостей до складу металів вводять різноманітні легуючі елементи. Для легування сталей використовують ванадій, вольфрам, марганець, нікель, ніобій, титан, хром та ін. Добавки цинку в мідь і бронзу - збільшують міцність, пластичність, корозійну стійкість. При легуванні титану молібденом удвічі зросте температурна межа експлуатації металу завдяки зміні його кристалічної структури. Легування передбачає введення одного або кількох елементів, які надають сплавам унікальних властивостей.

Конструкційні сталі

Легування конструкційної сталі значно підвищує її міцність. Основною складовою конструкційної сталі є ферит. Його у структурі металу 90%. Легуючі елементи, розчиняючись у ферит, зміцнюють структуру. Твердість сплаву сильніше за інших підвищують кремній, марганець і нікель. Молібден, вольфрам та хром впливають слабше. Більшість легуючих елементів, зміцнюючи структуру і мало впливаючи на пластичність, знижують ударну в'язкість (крім нікелю).

Як відбувається зміцнення

Легування зміцнює ферит. Легуючі елементи підвищують твердість, міцність і ударну в'язкість, збільшують стійкість аустеніту, прожарювання та ін. Так для сталей, які служать виготовлення турбін, котлів і т.д. п. обладнання, особливе значення мають корозійна стійкість та жароміцність. Легуючі елементи можуть розчинятися у фериті або аустеніті, утворювати карбіди, давати інтерметалічні сполуки, розташовуватися у вигляді включень, не взаємодіючи з феритом і аустенітом або з вуглецем.

Феритна сталь

Залежно від особливостей взаємодії легуючої присадки із залізом чи вуглецем, визначаються властивості сталі. Феррит може тією чи іншою мірою розчиняти всі елементи. Розчинення легуючих присадок у фериті дозволяє зміцнити сталь без термообробки. При цьому і межа міцності та твердість зростають, а ударна в'язкість зазвичай знижується. Всі елементи, що розчиняються в залозі, впливають на стійкість аустеніту та фериту. Критичні точки легованих сталей зміщуються під впливом кількості та якості легуючих присадок. Тому при виборі режиму загартування, нормалізації, відпалу та відпустки слід враховувати усунення критичних точок.

Mn та Si

Вони є технологічними домішками і вводять у процес виплавки сталі для розкислення. Частка Mn у сталі - до 2%. Він розподіляється між цементитом і феритом і суттєво підвищує поріг холоднокламкості, прожарювання та межу плинності, але робить сталь чутливою до перегріву. Тому для подрібнення зерна сплав разом з марганцем вводять карбидообразующие елементи. Оскільки у всіх сталях зміст марганцю приблизно однаково, його вплив зміну властивостей стали різного складу незначно. Він підвищує міцність сталі без зміни пластичності.

Розкислення сталі

Mn і Si зустрічаються практично у будь-якій сталі. Кремній, поряд з марганцем та алюмінієм є основним розкислювачем. Mn також необхідний для «зв'язування» сірки, що знаходиться в сталі, і усунення червоноломкості. Присадки цих елементів зазвичай не перевищують 0,17-0,37% Si, 0,3-0,7% Mn і порядку 0,03% Al. У цих межах вони вважаються технологічними домішками і не є легуючими елементами. Спеціальне введення цих присадок вище за вказаний рівень для надання сталі певних властивостей вже буде легуванням.

Кремній

Він не є карбідоутворюючим елементом, і його частка в сталі зазвичай менше 2%. Він значно підвищує межу плинності та міцність сталі і при вмісті вище 1% знижує в'язкість, пластичність та підвищує поріг холодноламкості. Кремній структурно не виявляється, оскільки зазвичай розчиняється у ферриті, крім тієї частини кремнію, яка у вигляді окису не встигла спливти в шлак і залишилася у металі у формі включень.

Купити, ціна

На складі ТОВ «Електровек-сталь» є широкий асортимент високоякісного металопрокату стандартних і нестандартних розмірів. Поставляємо вироби з легованих сплавів оптом та в роздріб. Вся продукція сертифікована на відповідність вимогам стандартів та технічним умовам експлуатації. У сертифікаті відзначено завод-виробник, номер креслень та найменування виробів, марку сплаву, номер плавки, деталей, хімічний склад, механічні властивості та результати додаткових випробувань. Реалізація замовлень — у найкоротші терміни. Оптовим покупцям надаються пільгові знижки.