Главная → Статьи

Легированные стали

Сталь называют легированной, если в ее состав специально введены легирующие элементы либо она содержит более 1% кремния или марганца. В качестве легирующих элементов чаще всего применяют хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, марганец, кремний,титан.

Легирующие элементы образуют с железом химические соединения и твердые растворы замещения, которые играют роль упрочняющей фазы. Кроме того, большинство легирующих элементов образует с углеродом простые и сложные карбиды, являющиеся, как и цементит РезС, хрупкими и твердыми веществами. В результате изменяется строение и существенно улучшаются механические свойства сталей.

Стали, применяемые для изготовления арматуры железобетонных конструкций, содержат в качестве легирующих элементов чаще всего марганец, кремний, хром. Марганец и кремний увеличивают прочность легированной стали, но снижают ее ударную вязкость. Хром и никель повышают не только прочность, но и ударную вязкость. Практически все легирующие элементы улучшают термическую обрабатываемость сталей.

Легированные стали классифицируют по химическому составу и назначению.

По химическому составу различают низко-, средне- и высоколегированную сталь.

Низколегированная сталь характеризуется суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5%. Такую сталь используют в строительстве и машиностроении очень часто.

Среднелегированная сталь содержит 2,5…10% легирующих элементов, а высоколегированная — свыше 10%. Средне- и высоколегированные стали чаще используют для изготовления инструментов.

По назначению легированные стали разделяют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.

Конструкционные стали подразделяют в зависимости от температуры применения на две подгруппы: стали, используемые при обычных температурах и повышенных.

Среди инструментальных выделяют стали для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов.

Стали с особыми свойствами обладают специальными химическими и физико-механическими характеристиками. Сюда относятся нержавеющие, жаростойкие, износостойкие, магнитные и некоторые другие стали.

Наиболее часто в строительстве применяют низколегированные конструкционные стали. Их подразделяют на стали для металлоконструкций и стали для армирования железобетонных конструкций.

Для обозначения марок легированной стали по ГОСТу используют буквенно-цифровую систему. В начале обозначения приводят цифры, указывающие содержание углерода в сотых долях процента. Далее ставят буквы, обозначающие легирующий элемент: Ю — алюминий, Р — бор, Ф — ванадий, В — вольфрам, С — кремний, Г — марганец, Д — медь, М — молибден, Н — никель, Т — титан, X — хром, Ц — цирконий. Наконец, цифра, стоящая за буквами, указывает содержание легирующего элемента в процентах. Если содержание легирующего элемента не превышает 1%, то цифру не ставят. При содержании 1… 1,5% ставят цифру 1.

Например, марка стали 20ХГ2С означает — легированная сталь с содержанием углерода 0,20%. хрома — менее 1%, марганца — 2%, кремния — менее 1%•

Сталь для металлических конструкций обладает высокими пластичностью и ударной вязкостью, причем эти свойства незначительно ухудшаются при отрицательных температурах (до —40…50 °С). Основная характеристика такой стали — предел текучести — составляет в среднем 350 МПа, в то время как у углеродистой стали он равен 225 МПа. Низколегированные строительные стали весьма пластичны: относительное удлинение в них достигает 18…20%. Для изготовления металлоконструкций чаще всего применяют стали марок 10ХСНД, 15ХСНД, 16ГС, 10Г2СД, 09Г2, 14Г2.

Ваш отзыв