Что такое легированная сталь: 404 — Страница не найдена

Содержание

Классификация легированной стали

Легированной называется сталь Р6М5, Р6М5Ф3, 5ХНМ, 4Х5МФС, Р18, Р7М2Ф6, Р12МФ5, Х12МФ, 3Х3М3Ф и многих других марок, в процессе производства которой в расплавленную сталь вводятся в строго определенном количестве специальные элементы, называемые легирующими, и способные обеспечить те или иные необходимые свойства, предъявляемые стали.

Легированной называется сталь Р6М5, Р6М5Ф3, 5ХНМ, 4Х5МФС, Р18, Р7М2Ф6, Р12МФ5, Х12МФ, 3Х3М3Ф и многих других марок, в процессе производства которой в расплавленную сталь вводятся в строго определенном количестве специальные элементы, называемые легирующими, и способные обеспечить те или иные необходимые свойства, предъявляемые стали. Легирующие элементы предназначены для повышения коррозионной стойкости и прочности стали, а также  для снижения возможности хрупкого разрушения.

Процесс легирования

Процесс легирования стали может быть проведен на различных этапах производственного процесса и сводится к введению соответствующих легирующих элементов в расплавленную шихту или железо. В процессе легирования стали, легирующие элементы, вводимые в сталь, образуют химические соединения с основой стали, имеющие особый характер. Эти элементы (нитридные, интерметаллидные и карбидные) обладают повышенной прочностью и твердостью, а также жаропрочностью и химической стойкостью и т.п.

Именно необходимое количество и соответствующее равномерное распределение этих элементов по всему объему и обеспечивает в процессе легирования стали всех марок (Р6М5, Р6М5Ф3, Р18, Р7М2Ф6, 4Х5МФС, Р12МФ5, Х12МФ, 3Х3М3Ф и других) требуемые для нее свойства.
Следует отметить, что в процессе легирования стали чистые металлические элементы не используются. С этой целью используются сплавы железа (ферросплавы) и вспомогательные сплавы (лигатуры), что является экономически выгодным и позволяет избежать целого ряда технологических сложностей в процессе легирования.

Классификация легированных сталей

Следует отметить, что легированная сталь всех марок (Р6М5, Р6М5Ф3, Р18, 4Х5МФС, Р12МФ5, Х12МФ, 3Х3М3Ф и других) классифицируется по целому ряду критериев, основными из которых служат:

  • количество содержащихся легирующих элементов;
  • назначение стали;
  • способ дальнейшей обработки;
  • качество изготовления;
  • качество и отделка поверхности и другие.

Таким образом, по количеству легирующих элементов легированная сталь подразделяется на:

  • высоколегированную, с массой легирующих добавок более 10 % от общей массы;
  • среднелегированную, с массой легирующих добавок от 2 до 10 % от общей массы;
  • низколегированную, с массой легирующих добавок от 2,5 % от общей массы.

По назначению легированная сталь подразделяется по группам:

  • группа 1 (8ХФ, Х12МФ,7ХГ2ВМФ, ХВГ и многие другие) — для изготовления инструмента для обработки материалов (металлов) в холодном состоянии;
  • группа II (3Х3М3Ф, 4Х4ВМФС, Х3В3МФС и многие другие) — для изготовления инструмента для обработки материалов (металлов) давлением при температурах выше 300°С;
  • быстрорежущая сталь (Р6М5, Р18, Р12МФ5 и другие) – для изготовления режущего инструмента (фрезы, сверла развертки, зенкеры, метчики и др.)

Каждый вид легированной стали предназначен для использования в определенных сферах деятельности человека, в зависимости от потребностей дальнейшей обработки материала.

Нашли опечатку в тексте? Выделите её и нажмите ctrl+enter

Легированная сталь

МаркаСвойствоНазначение
4ХСПовышенная прокаливаемостьТокарные, строгальные и долбежные резцы, зубила для насечки капильников, кулачки эксцентриков, гладкие калибры.
7Х3, 8Х3Высокая прокаливаемостьФормовочные и прошивочные пуансоны при горячей гибке и отрезке. Матрицы для горчей высадки.
Повышенная прокаливаемостьХолодновысадочные матрицы и пуансоны, клейма, пробойники, шаберы, валки холодной прокатки, деревообрабатывающий инструмент
11ХНеглубокая прокаливаемостьМетчики и другие режущие инструменты диаметром до 30 мм, охлаждаемые при закалке в горячей воде.
12Х1Высокая прокаливаемость иизносостойкостьМатрицыипасонывырбных и просечных штампов, гибочные и формовочные штампы, волочильные доски и волоки, глазки, резьбовые калибры
Х12М
Высокая механическя прочность, вязкость и сопротивление изнашиванию. ысокая прокаливаемость и минимальные объемы изменения при закалке.
Накатные плашки и ролики, сложные штампы для холодной штамповки, волочильные доски, глазки для калибровки металла, матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов.
Х12Ф1Высокая механическая прочность и износостойкость Высокая прокаливаемость и минимальные объемные изменения при закалилке.Волочильные доски, накатные ролики, штампы, матрицы и пуансоны, ручные ножовочные полотна, деревообрабатывающий инструмент.
13ХНеглубокая прокаливаемостьБритвенные ножи, хирургический инструмент, шаберы, гравировальный инструмент.
ХВ4Небольшая прокаливаемостьРежущий инструмент для обработки весьма твердых атериалов с небольшой скоростью резания, гравировальные резцы.
ХВГПовышенная износостойкость в условиях, не вызывающих значительного нагрева режущей кромки. Повышенная прокаливаемость.Режущий и измерительный инструмент, не допускающий коробления при закалке, длинные метчики, резьбовые калибры, протяжки, молотовые штампы.
6ХВГВысокая ударная вязкостьПуансоны сложной формы при холодной прошивке фигурных отверстий в листовом металле, небольшие штампы для горячей штамповки
9ХВГГлубокая прокаливаемостьРезьбовые калибры, лекала сложной формы, сложные и точные штампы для холодных работ, которые не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению.
ХВСГГлубокая прокаливаемостьКруглые плашки, развертки и другой режущий инструмент.
ХГСМалая деформируемость при закалкеИзмерительный инструмент. Точные шаблоны и лекала.
4ХВ2СВысокая ударная вязкостьПневматический инструмент (обжимки, зубила), штампы для литья под давлением деталей из цветных металлов
5ХВ2С 6ХВ2СВысокая ударная вязкостьНожницы для холодной резки металла, резьбонакатные плашки, пуансоны и обжимные матрицы при холодной штамповке, пресс-формы для литья под давлением.
5ХНВ 5ХНВСПрименяются вместо штампованных сталейКрупные и средние молотовые штампы
4Х5В2ФС 4Х2В5ФМИзносостойкость при работе в горячем состоянии Пресс-формы для литья под давлением, штампы для горячего деформирования нержавеющий, жаропрочных, труднообрабатываемых сталей и сплавов.
5ХНМ 5ХГМИзносостойкость при работе в горячем состоянииМолотовые штампы падающих и паровых молотов при больших размерах кубиков
3Х2В8ФПовышенная прочностьМатрицы и пуансоны, работающие в тяжелых условиях, ножи для обрезки металла в холодном состоянии, работающие в тяжелых условиях.
Х6ВФВысокая механическая прочность и сопротивление износу. Высокая прокаливаемост и минимальные изменения при закалкеДеревообрабатывающий инструмент, ручные ножовочные полотна.
9Х5Ф 9Х5ВФГлубокая прокаливаемостьНожи для фрезерования древесины и другой деревообрабатывающий инструмент.
7ХВНеглубокая прокаливамостьРамные круглые и ленточные пилы, деревообрабатывающий инструмент, инструмент работающий с ударной нагрузкой.
8ХФНеглубокая прокаливаемостьНожи для резки металла, обрезные матрицы и пуансоны при холодной штамповке, керны.
9ХФНеглубокая прокаливаемостьРамные круглые ленточные пилы, ножи для холодной резки металла, обрезные матрицы и пуансоны при обрезке заусенцев, керны
6ХСПовышенная вязкостьШтампы небольших размеровдля холоной штамповки, пневматические зубила.
4ХСПовышенная вязкость Обжимки, зубила, ножницы для резки металла, штампы горячей высадки.
9ХСПовышенная износостойкость при незначительном нагреве режущих кромок. Повышенная прокаливаемость.Плашки, развертки, сверла, метчики, 
ХВСГПовышенная износостойкость. Повышенная прокаливаемость.Фрезы, зенкеры, развертки,штампы сложной формы, плащки.
ШХ15Повышенная износостойкость в условиях невысоких температур режущей кромкиГладкие резьбовые калибры, концевые меры длины, токарные резцы, кулачки.

Легированная сталь для отливок — Южный механо-литейный завод

Легированная сталь — это сталь, легированная различными элементами в общем количестве от 1 до 50% для улучшения ее механических свойств. Легированные стали делятся на две группы: низколегированные и высоколегированные. Чаще всего термин «легированная сталь» относится к низколегированным сталям.

Строго говоря, каждая сталь является сплавом, но не все стали называются легированными. Самой простой легированной сталью является сплав железа (Fe)с углеродом (C) (примерно от 0,1% до 1%, в зависимости от марки). Однако термин «легированная сталь» является стандартным термином, относящимся к сталям и с другими легирующими элементами, специально добавленными в дополнение к углероду.

Эффекты легирования

Легирующие элементы могут изменить углеродистую сталь несколькими способами. Легирование может влиять на микроструктуру, условия термообработки и механические свойства стали. Современные технологии, использующие мощные компьютеры, позволяют вычислять свойства и микроструктуру стали, когда она подвергается холодной деформации, термообработке, горячекатаному прокату или легированию. Например, если для некоторых применений стали требуются такие свойства, как высокая прочность и свариваемость, то углеродистая сталь сама по себе не будет служить этой цели, поскольку присущая углероду хрупкость сделает шов ненадежным. Проблема решается путем уменьшения части углерода и добавления других элементов, таких как марганец или никель. Это один из способов получения высокопрочной стали с необходимой свариваемостью.

Легированная сталь — свойства

Легированные стали могут содержать самые разнообразные элементы, каждый из которых может улучшать различные свойства материала, такие как механическая, термическая и коррозионная стойкость. Элементы, добавляемые в небольших количествах (менее чем 5%) могут улучшать механические свойства, например, повышать прокаливаемость и прочность. Элементы, которые добавляются в больших количествах (до 20%) повышают коррозионную стойкость и стабильность при высоких или низких температурах .

Эффекты добавления различных элементов в сталь наряду с типичными количествами в весовой доле суммированы в таблице ниже.

ЭлементУсловное обозначениемас. %Функция
АлюминийAl0.95–1.30Легирующий элемент в азотированных сталях
ВисмутBiУлучшает обрабатываемость
БорB0.001–0.003Улучшает прокаливаемость
ХромCr0.5–2.0Улучшает прокаливаемость
4–18Устойчивость к коррозии
МедьCu0.1–0.4Устойчивость к коррозии
СвинецPbУлучшает обрабатываемость
МарганецMn0.25–0.40Предотвращает хрупкость в сочетании с серой
>1Улучшает прокаливаемость
МолибденMo0.2–0.5Тормозит рост зерен
НикельNi2–5

12–20

Увеличивает прочность

Улучшает коррозионную стойкость

КремнийSi0.2–0.7Увеличивает прочность и прокаливаемость
2Увеличивает предел текучести (пружинная сталь)
Больший %Увеличивает магнитные свойства
СераS0.08–0.15Улучшает обрабатываемость (свойства стали без механической обработки)
ТитанTiУменьшает мартенситную твердость в хромистых сталях
ВольфрамWУвеличивает твердость при высоких температурах
ВанадийV0.15Увеличивает прочность при сохранении пластичности, способствует тонкой структуре зерна

 

Легированные стали, по сравнению с углеродистыми сталями, имеют ряд улучшенных свойств: прочность, твердость, ударная вязкость, износостойкость, коррозионная стойкость, прокаливаемость и твердость при высокой температуре. Для получения некоторых из этих улучшенных свойств металл может потребовать термообработки.

Легированная сталь — производство и обработка

Методы легирования и обработки легированной стали зависят от желаемого результата. Требуемая комбинация элементов сначала плавится в печи при температуре свыше 1600 °С в течение 8-12 часов. Затем сталь отжигают при температуре выше 500 °С, чтобы удалить примеси и изменить физические и химические свойства.

Затем окалину (смесь оксидов железа), полученную в результате процесса отжига, удаляют с поверхности стали плавиковой кислотой перед повторением процесса отжига и удаления накипи. Наконец, сталь выплавляется и отливается для прокатки или формовки в окончательную отливку.

Изделия из легированной стали и их применение

Существуют сотни изделий, которые могут быть изготовлены из легированных сталей различного состава. К ним относятся трубы из легированной стали, пластины из легированной стали, листы и рулоны, прутки из легированной стали, стержни и провода, кованые фитинги из легированной стали, стыковые фитинги из легированной стали, фланцы из легированной стали, крепежные элементы и многое другое.

Низколегированные стали используются в широком спектре отраслей промышленности благодаря их исключительной прочности, обрабатываемости, экономичности и доступности. Они используются в военных транспортных средствах, строительной технике, судах, трубопроводах, сосудах высокого давления, буровых платформах и в конструктивных элементах.

Высоколегированные стали могут быть дорогими в изготовлении и сложными в обработке. Тем не менее, их превосходная твердость, ударная вязкость и коррозионная стойкость делают их идеальными для конструкционных компонентов, автомобильных применений, химической промышленности и оборудования для производства электроэнергии. Некоторые из них находят использование в очень требовательных применениях, таких как лопасти турбин реактивных двигателей и ядерных реакторах. Из-за ферромагнитных свойств железа некоторые стальные сплавы находят свое применение в изделиях, где их реакция на магнетизм очень важна, в том числе, в электродвигателях и трансформаторах.

Сталь нелегированная: гост, характеристики, классификация, свойства

Сплав нелегированной стали-химические термины, используемые для названия двух типов стали. Сталь представляет собой металлический сплав. Он состоит из железа и некоторых других элементов, таких как углерод. Нелегированные стали, не имеют элементов, добавляемых в сталь при ее переплавке. Сталь широко используется во всем мире из-за нескольких причин, таких как низкая стоимость, простота изготовления, прочность и т. д. Существуют различные сорта стали доступны в соответствии с их свойствами.

Легированная сталь

-это вид стали и имеет большое количество другие элементы, кроме железа и углерода. Основное различие между легированные и нелегированные стали, что в легированной стали, остальные элементы добавляются железа при выплавке принимая во внимание, что в нелегированной стали, без элементов добавляются при плавке.

Существует два основных типа сплавов в качестве замещения сплавах и сплавах внедрения. Когда расплавленный металл используется в производстве сплавов, размеры атомов будут определять, какой тип будет сформирована. Если атомы металлов, которые собираются, чтобы быть смешанным иметь относительно одинаковые размеры, образовавшихся замещающих Тип сплава, но если один тип атомов металла меньше, чем другой тип, промежуточный сплав образуется.

Нелегированная сталь

-это вид стали, который имеет другие элементы добавляются во время плавки. Плавка процесс извлечения металла из руды. Этот процесс включает в себя нагрев и плавление руды. При плавки удаляет примеси, присутствующие в железной руде. Процесс плавки проводится несколько раз для того, чтобы удалить нагар. Если слишком много присутствует углерода, это не нелегированные стали. Содержание углерода должно быть примерно до 1 %.

В производстве легированной стали, некоторые элементы, такие как хром, кобальт добавляются железа, но в производстве нелегированной стали, без добавления других элементов. Поскольку нет других элементов, кроме железа и небольшого количества углерода, нелегированной стали есть меньше прочность и меньшую гибкость. Таким образом, эта сталь должна пройти процесс называется темперированнее. Закаливание — это процесс нагревания железа при высокой температуре для того, чтобы сделать ее чувствительной к образованию трещин, которые происходят во время сварки.

Нелегированная сталь используется в области строительства, где требуются от металлов высокой прочности. Нелегированной стали прутки используются для укрепления бетонов, для того чтобы сделать ворота, заборы и т. д.

Заключение сплав-это смесь или смеси из двух или более металлических компонентов. Это могут быть однородными или разнородными. Легированная сталь-это вид стали, который включает в себя железо, углерод и некоторые другие элементы, по своему химическому составу. Основное различие между легированной и нелегированной стали заключается в том, что легированная сталь состоит из железа и других элементов во время плавки, а нелегированной стали без дополнительных элементов.

  • 15Л копровые бабы, блоки, ролики, корпусы, поводки, захваты, пильные рамы, детали сварно-литых конструкций с большим объемом сварки, плиты, подушки и другие неответственные детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

  • 35Л станины прокатных станов, зубчатые колеса, тяги, бегунки, задвижки, балансиры, диафрагмы, катки, валки, кронштейны и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

  • 25Л станины прокатных станов, шкивы, траверсы, поршни, буксы, крышки цилиндров, плиты настильные, рамы рольгангов и тележек, мульды, корпусы подшипников, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С под давлением.

  • 20Л шаботы, арматура, фасонные отливки деталей общего машиностроения, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от —40 до 450 °С.

  • 30Л рычаги, балансиры, корпусы редуктора, муфты, шкивы, кронштейны, детали сварно-литых конструкций, чаши и конусы засыпных аппаратов, станины, балки, опорные кольца, бандажи, маховики и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

  • 40Л станины, корпусы, муфты, тормозные диски, шестерни, кожухи, вилки, звездочки и другие детали, работающие при температурах до 400 °С.

  • 45Л станины, зубчатые колеса и венцы, тормозные диски, муфты, кожухи, опорные катки, звездочки и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу и работающие под действием статических и динамических нагрузок.

  • 50Л шестерни, бегунки, колеса, зубчатые колеса подъемно-транспортных машин, валки крупно-, средне- и мелкосортных станов для прокатки мягкого металла. Сталь применяется в нормализованном или улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ.

  • 55Л зубчатые колеса и муфты подъемно-транспортных машин, ходовые колеса, бегунки, зубчатые сектора и венцы, полумуфты, скаты, втулки зубчатых муфт и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной твердости.

Что такое легированная сталь?

Сталь — это металлический сплав, состоящий в основном из железа, в дополнение к небольшому количеству углерода, в зависимости от марки и качества стали. Легированная сталь — это любой тип стали, к которому один или несколько элементов помимо углерода были преднамеренно добавлены для получения желаемых физических свойств или характеристик. Общие элементы, которые добавляются в легированную сталь, — это молибден, марганец, никель, кремний, бор, хром и ванадий.

Легированная сталь часто подразделяется на две группы: высоколегированные и низколегированные стали. Разница между ними определяется несколько произвольно. Однако большинство согласны с тем, что любая сталь, легированная более чем на восемь процентов ее веса, являющаяся другими элементами, кроме железа и углерода, является высоколегированной сталью. Низколегированные стали немного более распространены. Физические свойства этих сталей модифицируются другими элементами, чтобы придать им большую твердость, долговечность, коррозионную стойкость или ударную вязкость по сравнению с углеродистой сталью. Для достижения таких свойств эти сплавы часто требуют термической обработки.

Если уровень углерода в низколегированной стали находится в диапазоне от среднего до высокого, сварка может быть затруднена. Если содержание углерода снижается до диапазона от 0,1 до 0,3%, а содержание некоторых легирующих элементов снижается, сталь может достичь большей свариваемости и формуемости при сохранении прочности, известной стали. Такие металлы классифицируются как высокопрочные низколегированные стали.

Пожалуй, самой известной легированной сталью является нержавеющая сталь. Это стальной сплав с содержанием хрома не менее 10%. Нержавеющая сталь более устойчива к пятнам, коррозии и ржавчине, чем обычная сталь. Он был обнаружен в 1913 году Гарри Брирли из Шеффилда, Англия, но об этом открытии не было объявлено миру до 1915 года. Нержавеющая сталь широко используется в столовых приборах, ювелирных изделиях, ремешках для часов, хирургических инструментах, а также в авиационной промышленности. Его знакомый блеск был также использован для многих известных архитектурных проектов, таких как Арка Ворот в Сент-Луисе, штат Миссури, и вершина Крайслер-билдинг в Нью-Йорке.

Во всех типах легированной стали легирующие элементы имеют тенденцию образовывать карбиды или соединения, а не просто равномерно смешиваться с железом и углеродом. Никель, алюминий и кремний являются примерами элементов, которые образуют соединения в стали. Вольфрам и ванадий образуют карбиды, которые повышают твердость и стабильность готового продукта.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

свойства, характеристики, виды — «СпектрЦвет» (г. Оренбург )

История легированной стали, содержащей в составе хром и запатентованной американским металлургом Джулиусом Бауром, началась в 1865 г. Ее производство организовала компания Chrome Steel Co., но только спустя 15 лет технология литья сталей, содержащих в составе хром, была доработана французом Анри Брустляйном, который начал производить и успешно торговать инновационной продукцией . Так Франция стала лидером в производстве хромированных сталей, из которых делали броню, снаряды, высокопрочные режущие, ударно-штамповые и измерительные инструменты.

В это же период, в Шотландии под руководством британского металлурга Д. Райли, началось производство никелево-углеродной стали. Одна из его разработок (сталь с 0.2% углерода и 5% никеля) обладала повышенными физико-механическими свойствами и заинтересовала производителей строительных металлоконструкций. Такая сталь, обработанная по технологии прокатки и отжига, была на 40% прочнее, чем аналог, не содержащий никель. Из нее были возведены знаменитые Манхэттенский и Квинсборский консольные мосты. Применение никелевых сталей с повышенной жаростойкостью, электрическим сопротивлением и магнетизмом позволило активно развивать машиностроение, в том числе производство автомобилей с ДВС.

Классификация и маркировка легированных сплавов

Современная металлургия выпускает большое разнообразие углеродистых сталей с более чем 20 видами легирующих добавок. Их классифицируют по количеству и составу легирующих добавок, которые определяют особые свойства, назначение и область применения сплавов. Так по процентному содержанию добавок стали классифицируют на: низко-, средне- и высоколегированные. В низколегированных сплавах количество добавок не превышает 2.5%. В высоколегированных легирующие наполнители стали могут составлять от 10 до 50% от общего объема.

В составе легирующей стали присутствуют различные добавки:

  • Cr (Х), увеличивающий общую прочность и сопротивление коррозионным процессам;
  • Ni (Н), обеспечивающий стали высокую ударную стойкость и сопротивляемость процессам окисления;
  • Al (Ю), который выводит из стали активный фосфор, серу и кислород;
  • Mn (Г), увеличивающий жаропрочность, износостойкость и улучшающий пластичность стали;
  • Si (С), повышающий магнитные свойства;
  • W (В), увеличивающий показатель прочности и твердости;
  • V (Ф), повышающий показатель ударной прочности и вязкости.

Классификация и систематизация легированных сталей определена маркировкой, которая производится в соответствии с ГОСТ 14959-79. Буквенно-цифровая маркировка позволяет сразу определить, какие добавки содержит углеродистая сталь. Так сталь марки 25Х2МФА содержит:

  • от 0.22 до 0. 29% углерода;
  • 1.5 — 1.8% хрома;
  • 0.15 — 0.3% ванадия;
  • 0.2 — 0.3% молибдена.

Буква А в конце маркировки указывает на особые свойства легирующей стали — низкое содержание фосфора и серы.

Характеристики и назначение

Разнообразие легирующих добавок и особые характеристики, которые благодаря им приобретают расплавы, делит сталь на несколько основных групп:

  1. Конструкционные стали, которые используются в производстве строительных каркасов, производстве машин и механизмов. В число легирующих компонентов входят хром, никель, медь, азот и ванадий, которые обеспечивают стали повышенные прочностные характеристики, стойкость к коррозии и защиту от преждевременного разрушения.
  2. Инструментальные стали, применяемые в производстве режущего, мерного, штампового и другого высокоточного инструмента. Сталь содержит до 1.5% углерода, а также хром, вольфрам, молибден, кобальт, которые наделяют материал способностью сохранять форму и прочность при многократных деформационных нагрузках и высокотемпературном нагреве.
  3. Сталь с особыми физическими характеристиками – определенными магнитными показателями, сниженным коэффициентом линейного расширения и пр. Примером может служить электротехническая сталь и супервинар.
  4. Сталь с особыми химическими характеристиками – жаростойкие или нержавеющие сплавы.

Свойства легированных сталей определяются элементами, которые добавляют в расплавы в процессе производства, а также их процентным содержанием в общем объеме конечного материала.

Применение легированной стали

Применение легирующих сталей позволяет конструкторам разрабатывать новые машины и механизмы, а производителям – дает уверенность, что все, что они изготовят и построят будет служить не одно десятилетие.

Легированные стали со специальным составом широко применяются в разных отраслях народного хозяйства. Их используют в промышленном и жилом строительстве, машиностроении, при добыче полезных ископаемых, в производстве бытовой техники, электротехнического оборудования, медицинского инструментария.

Возведение высотных зданий (дома с большой этажностью, стадионы, здания вокзалов и аэропортов) ведется исключительно с применением специальной легированной стали, из которой собирают высокопрочные металлические каркасы. Кортеновские стали используются для возведения мостов с пролетами большой длины, требующие повышенной защиты от коррозии. Металлообработка ведется исключительно резцами из инструментальной стали. Даже такие небольшие изделия, как фитинги, фланцы и крепежи производят из легированных марок стали с повышенной прочностью.

Применение легированных сталей позволяет конструкторам разрабатывать новые машины и механизмы, а производителям – дает уверенность – то, что они изготовят и построят будет служить не одно десятилетие.

Легированная сталь

Легированная сталь — это углеродистая сталь, в которую специально введены легирующие элементы с целью улучшения ее эксплуатационных и технологических свойств. Основные легирующие элементы в стали — хром, никель, магний, кремний, молибден, ванадий, титан, бариллий, ниобий, кобальт, медь, алюминий и др.

Различают низколегированную (суммарное содержание легирующих элементов до 2,5%), среднелегированную (2,5—10%) и высоколегированную (свыше 10%) сталь.

Рис. Легированная сталь

Легирующие элементы стали

Легирующие элементы вводятся в сталь в различных количествах и в разных сочетаниях — по 2, по 3 и более элементов:

  • Никель сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, повышает сопротивление удару.
  • Вольфрам образует в стали очень твердые соединения — карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость стали. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске.
  • Ванадий повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали.
  • Кремний в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1.5% Si увеличивает прочность, причем вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличиваются электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, окалийность.
  • Марганец при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.
  • Кобальт повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.
  • Молибден увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.
  • Титан повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.
  • Ниобий улучшает кислотостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.
  • Алюминий повышает жаростойкость и окалийность.
  • Медь увеличивает антикоррозионные свойства.
  • Церий повышает прочность и пластичность.
  • Цирконий позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.
  • Лантан, церий, неодим уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчает зерно.

Легированные стали используют для изготовления тяжелонагруженных деталей ответственного назначения, так как они обладают более высокими механическими характеристиками.

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Основное отличие — легированная сталь против углеродистой стали

Сталелитейная промышленность является одной из крупнейших отраслей промышленности в мире. Сталь производится в основном путем смешивания железа с другими металлическими или неметаллическими элементами. Целью производства стали является получение различных свойств путем смешивания железа с другими элементами. Легированная сталь и углеродистая сталь — это два типа стали, которые отличаются друг от друга своим составом. Основное различие между легированной сталью и углеродистой сталью заключается в том, что легированная сталь содержит большое количество других элементов, помимо железа , и углерода , тогда как углеродистая сталь содержит следовые количества других элементов, кроме железа и углерода.

Ключевые области охвата

1. Что такое легированная сталь
     – Определение, свойства, применение
2. Что такое углеродистая сталь
     – Определение, свойства, применение
3. В чем разница между легированной и углеродистой сталью
– Сравнение ключевых отличий

Ключевые слова: легированная сталь, углерод, углеродистая сталь, железо, сталь

Что такое легированная сталь

Легированная сталь

представляет собой металлические сплавы железа, углерода и большого количества других элементов.Другие элементы, присутствующие в нем, обычно включают марганец, кремний, никель, титан, медь и хром. Эти элементы называются элементами сплава, потому что эти элементы смешиваются вместе, образуя сплав. Целью добавления этих элементов является улучшение свойств стали. Легированная сталь может быть разделена на две категории следующим образом.

  • Низколегированная сталь
  • Высоколегированная сталь

Низколегированные стали содержат небольшое количество легирующих элементов, тогда как высоколегированные стали содержат большое количество легирующих элементов.Обычно легирующие элементы добавляются для повышения твердости и долговечности стали. Легированная сталь также устойчива к коррозии из-за присутствия значительного количества других элементов, таких как хром.

Например, нержавеющая сталь — это легированная сталь. Он содержит около 10% хрома вместе с железом и углеродом в смеси элементов. Благодаря своей коррозионной стойкости нержавеющая сталь используется для изготовления кухонных предметов.

Рисунок 1: Поворотный обратный клапан из нержавеющей стали (легированной стали).   

Что такое углеродистая сталь

Углеродистая сталь

состоит из железа и углерода. Легирующие элементы присутствуют в следовых количествах. Некоторые из этих элементов кремний, марганец, сера и фосфор. Углеродистая сталь также делится на две группы, как показано ниже.

  • Высокоуглеродистая сталь
  • Низкоуглеродистая сталь

Благодаря высокому содержанию углерода в углеродистой стали она обладает такими свойствами, как твердость, меньшая пластичность, пониженная свариваемость и низкая температура плавления.Мягкая сталь представляет собой тип низкоуглеродистой стали, содержащей от 0,05% до 0,25% углерода. Из-за высокого содержания железа он вызывает коррозию во влажной среде. Высокоуглеродистые стали содержат от 0,6% до 1,0% углерода. Эти высокоуглеродистые стали очень прочны. Поэтому углеродистые стали используются в качестве строительных материалов.

Рисунок 2: Углеродистая сталь, используемая в качестве строительного материала

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Определение

Легированная сталь: Легированная сталь — это тип стали с высоким процентным содержанием других элементов, помимо железа и углерода.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь — это тип стали с высоким содержанием углерода и низким содержанием других элементов.

Коррозионная стойкость

Легированная сталь: Легированная сталь устойчива к коррозии.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь менее устойчива к коррозии.

Прочность

Легированная сталь: Прочность легированной стали ниже, чем у углеродистой стали.

Углеродистая сталь : Углеродистая сталь обладает высокой прочностью.

Свариваемость

Легированная сталь: Свариваемость легированной стали высокая.

Углеродистая сталь: Свариваемость углеродистой стали низкая.

Точка плавления

Легированная сталь: Легированные стали имеют высокие температуры плавления.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь имеет низкую температуру плавления.

Пластичность

Легированная сталь: Легированная сталь имеет высокую пластичность.

Углеродистая сталь: Пластичность углеродистой стали низкая.

Заключение

Состав элементов в стали отличается от одного типа стали к другому. Поэтому стали классифицируют в основном по их составу. Легированная сталь и углеродистая сталь являются такими двумя типами стали. Основное различие между легированной сталью и углеродистой сталью заключается в том, что легированная сталь содержит большое количество других элементов, помимо железа и углерода, тогда как углеродистая сталь содержит следовые количества других элементов, кроме железа и углерода.

Каталожные номера:

1.«Информация об углеродистых и легированных сталях». Информация об углеродистых и легированных сталях | Инжиниринг360. н.п., н.д. Веб. Доступно здесь. 16 июня 2017 г. 
2. «Легированная сталь». Металлические супермаркеты Np, nd Веб. Доступно здесь. 16 июня 2017 г. 

Изображение предоставлено:

1. «Поворотный обратный клапан из нержавеющей стали» от Goodwin Steel Castings (CC BY-SA 2.0) через Flickr
2. «Опора крыши станции Стратфорд» Хизер Смит — фотогалерея поставщика клапанов из сплавов. (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia

Что такое легированная сталь в трубопроводах? Низкая по сравнению с высоколегированной сталью

В этой лекции вы узнаете о легированной стали.

Когда вы добавляете различные металлические и неметаллические элементы в определенном количестве в углеродистую сталь, это меняет свойства углеродистой стали. Мы можем манипулировать этим процентным содержанием легирующих элементов в стали, чтобы добиться лучших свойств, чем у простой углеродистой стали.

Легированная сталь может далее классифицироваться как

  • Низколегированные стали : в которых общее количество легирующих элементов < 5%
  • Высоколегированные стали : в которых общее количество легирующих элементов > 5%

Легирующие элементы

Обычно используемые легирующие элементы и их влияние перечислены в таблице ниже.

Легирующие элементы Влияние на свойства
Хром Повышает устойчивость к коррозии   и окислению. Повышает прокаливаемость и износостойкость. Повышает жаропрочность.
Никель Повышает прокаливаемость. Повышает прочность. Повышает ударную вязкость при низких температурах.
Молибден Повышает прокаливаемость, твердость при высоких температурах и износостойкость.Усиливает действие других легирующих элементов. Устранение отпускной хрупкости сталей. Повышает жаропрочность.
Марганец Повышает прокаливаемость. Сочетается с серой, чтобы уменьшить ее неблагоприятное воздействие.
Ванадий Повышает прокаливаемость, твердость при высоких температурах и износостойкость. Улучшает сопротивление усталости.
Титан Сильнейший формирователь карбида.Добавляется в нержавеющую сталь для предотвращения осаждения карбида хрома.
Кремний Удаляет кислород при производстве стали. Улучшает прочность. Повышает твердость
Бор Повышает прокаливаемость. Производит мелкий размер зерна.
Алюминий Образует нитрид в азотирующих сталях. Производит мелкую зернистость при литье. Удаляет кислород при плавке стали.
Кобальт Повышает термостойкость и износостойкость.
Вольфрам Увеличивает твердость при повышенных температурах. Уточняет размер зерна.

Роль легирующих элементов

В зависимости от количества легирующих элементов изменяются следующие свойства материала, такие как

  • Коррозионная стойкость
  • Прокаливаемость
  • Обрабатываемость
  • Высокотемпературная и низкотемпературная стабильность
  • Пластичность
  • Прочность
  • Лучшая износостойкость
  • 0 Улучшенная44 Свариваемость

    Использование легированной стали

    Легированная сталь

    может использоваться в технологической зоне, где углеродистая сталь имеет ограничения, такие как

    .
    • Высокотемпературные работы, такие как нагревательные трубы
    • Низкотемпературные работы, такие как криогенное применение
    • Очень высокие прессы, такие как паровой коллектор

    Здесь вы можете увидеть распространенные марки легированной стали, с которыми вы столкнетесь.

    • Для труб: ASTM A335, группы P1, P5, P11, P9
    • Для кованых фитингов: ASTM A234, группы WP5, WP9, WP11
    • Для кованых фитингов: ASTM A182 F5, F9, F11 и т. д.
    90 , WP5 и F5 имеют схожий химический состав, поэтому их можно сваривать вместе.

    Понимание низколегированной стали

    Знание типа используемой низколегированной стали и подбор подходящего присадочного металла имеет решающее значение для обеспечения целостности сварного шва.

    Благодаря добавлению определенных сплавов низколегированные стали обладают точным химическим составом и обеспечивают лучшие механические свойства, чем многие обычные мягкие или углеродистые стали. Эти сплавы обычно составляют от 1 до 5 процентов содержания стали и добавляются в зависимости от их способности придавать очень специфические свойства. Например, добавление молибдена повышает прочность материала; никель добавляет прочности; а хром повышает термостойкость, твердость и коррозионную стойкость.Марганец и кремний, другие распространенные легирующие элементы, обладают превосходными свойствами раскисления.

    К счастью, несмотря на добавление этих элементов, сварка низколегированных сталей не всегда сложна. Тем не менее, точное знание типа низколегированной стали имеет решающее значение для достижения хорошей целостности сварного шва, как и правильный выбор присадочного металла.

    Обычное применение низколегированной стали

    Первый шаг к пониманию низколегированной стали — это знакомство с ее обычным применением, которое сильно различается во многих отраслях.Область применения низколегированных сталей варьируется от военной техники, землеройной и строительной техники и кораблей до трубопроводов повышенной проходимости, сосудов под давлением и трубопроводов, нефтяных буровых платформ и конструкционной стали.

    Несколько распространенных групп низколегированных сталей, начиная со сталей HY 80, HY 90 и HY 100, используются для изготовления корпусов кораблей, подводных лодок, мостов и внедорожных транспортных средств. Эти низколегированные стали содержат никель, молибден и хром, которые улучшают свариваемость материала, ударную вязкость и предел текучести.При сварке этих низколегированных сталей предварительный и последующий нагрев обычно не требуются. Всегда обращайтесь к процедуре сварки, чтобы определить требования.

    Другой тип низколегированной стали — высокопрочная низколегированная (HSLA) — отличается от других низколегированных марок тем, что каждый тип был создан для удовлетворения конкретных механических требований, а не заданного химического состава. Приложения HSLA включают военные корабли, конструкционную сталь и другие, известные своей прочностью.

    Разработанные для обеспечения прочности, ударной вязкости при низких температурах и пластичности стали ASTM A514, A517 и T1 подвергаются закалке и отпуску и используются в таких областях, как производство тяжелого оборудования, котлов и сосудов высокого давления.

    Атмосферостойкие стали, такие как ASTM A242, A588 и A709 Grade 50W, основаны на определенных сплавах для создания защитного коррозионностойкого слоя. Этот слой также придает готовой стали вид выветривания и впервые был представлен как COR-TEN®. Выветренные стали популярны в художественных работах, мостах и ​​в качестве облицовочного материала на зданиях для достижения особой эстетики.

    Поиск соответствия присадочного металла

    Присадочные металлы, используемые для сварки низколегированных сталей (независимо от конкретного типа), обычно соответствуют химическому и механическому составу основного металла.Хотя присадочный металл может быть указан в технических требованиях к работе, все же важно знать, как различные проволоки взаимодействуют с различными низколегированными базовыми материалами. Затем вы можете выбрать подходящий низколегированный присадочный металл, сравнив имеющуюся у вас информацию об основном металле со спецификациями AWS для каждой проволоки.

    Как правило, низколегированные присадочные металлы классифицируются по их пределу прочности на растяжение в килограммах на квадратный дюйм — 80 KSI или выше — и они содержат легирующие элементы, такие как хром, никель или молибден.Эти присадочные металлы разработаны в соответствии с конкретными низколегированными базовыми материалами, их химическим составом, прочностью металла сварного шва и требованиями применения.

    Чтобы обеспечить успех сварки, присадочные металлы для низколегированных сталей должны соответствовать или превышать предел прочности на растяжение и текучесть основного металла, а также его свойства удлинения и ударной вязкости (V-образный надрез по Шарпи). Однако идеальное совпадение не всегда возможно, поэтому необходимо найти наиболее близкое из возможных — за некоторыми исключениями, конечно.

    Например, при сварке разнородных низколегированных сталей обычно рекомендуется сочетать присадочные металлы с менее прочным основным материалом. И наоборот, чтобы получить шов с меньшим поперечным сечением, вы можете превзойти прочность основного материала. Превышение соответствия происходит, когда используемый присадочный металл имеет более высокую прочность, чем основной материал. Эта практика сложна, поскольку может привести к растрескиванию (особенно если прочность металла сварного шва намного превышает прочность основного металла), например, когда используется низколегированный присадочный металл с более высоким содержанием хромомолибдена, чем основной металл.Вы должны превосходить только тогда, когда конкретный дизайн сустава указывает на то, что это лучшая процедура.

    Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе низколегированных присадочных металлов, является толщина низколегированной стали, которую вы планируете сваривать. Например, закаленные и отпущенные стали, такие как A514, имеют определенные характеристики растяжения, текучести и удлинения, пока их толщина остается менее 2 1/2 дюйма. Ее механические свойства изменяются, если материал толще. За это изменение отвечает процесс закалки и отпуска, поскольку более толстый материал закаливается медленнее и приводит к более низким минимальным пределам текучести и прочности на растяжение.Поэтому для более толстого материала могут потребоваться менее прочные присадочные металлы.

    Применение само по себе также определит ваш выбор низколегированного присадочного металла. Например, в соединении, требующем термообработки после сварки (PWHT), используется присадочный металл, легированный молибденом, чтобы гарантировать сохранение прочности материала. К таким применениям относится PWHT сосудов под давлением, которая помогает улучшить ударопрочность или ударную вязкость, а также снизить любые остаточные напряжения в сварном шве, которые могут привести к его преждевременному выходу из строя.

    Другим примером является применение с высокой усталостью, такое как землеройное оборудование, для которого требуется присадочный металл с более высокой ударной вязкостью. Присадочный металл, легированный никелем, обеспечивает большую устойчивость к циклическим нагрузкам и усталости в такой ситуации, а также обеспечивает более высокую прочность и лучшую ударную вязкость, чем мягкая сталь, при низких температурах.

    Классификация присадочного металла

    Как и другие присадочные металлы, низколегированные присадочные металлы имеют классификацию AWS.

    На рис. 1 показаны классификации AWS, в частности, для низколегированных порошковых проволок с металлическим сердечником, а на рис. 2 — для низколегированных порошковых проволок.

    В обоих случаях первый пробел в классификации означает просто «электрод». Следующие два пробела относятся к пределу прочности на растяжение (x 10 KSI) и возможностям положения при сварке, а затем к тому, является ли это сплошной (S) или композитной (C) проволокой. Окончательный химический состав металла сварного шва (также известный как его класс продукта) находится в последнем месте. В каждой из этих классификаций химический состав, соответствующий прочности на растяжение, указывает на правильный присадочный металл.

    Буква в графе химического состава указывает на класс продукта присадочного металла.Каждый класс продукции, в свою очередь, отвечает определенным химическим и механическим требованиям в зависимости от сплава, содержащегося в присадочном металле. Затем эти сплавы определяют общую свариваемость и удобство использования присадочного металла, характеристики окончательного сварного шва и область применения, для которой он предназначен.

    Например, в низколегированные присадочные металлы класса B (B2, B3, B6 и B8/9) добавляют различные количества хрома и молибдена для повышения их коррозионной стойкости.Эти присадочные металлы обычно предназначены для высокотемпературных применений. Точно так же низколегированные присадочные металлы класса продукции K (K2, K3 и K4) содержат разное количество смеси марганца, никеля и молибдена для повышения прочности, что делает их идеальными для сварки сталей HSLA.

    На Рисунке 3 приведены подробные сведения о других классах продукции из низколегированных присадочных металлов и включенных в них сплавах, характеристиках и рекомендуемых областях применения. Эта информация должна помочь вам выбрать подходящий низколегированный присадочный металл для низколегированной стали.

    Как и в любом процессе сварки, образование является ключом к пониманию низколегированных сталей и присадочных металлов, используемых для их сварки. На самом деле, если вы вооружитесь этими знаниями, это может означать разницу между серьезными механическими отказами и дальнейшим успехом сварки. Кроме того, всегда внимательно консультируйтесь с процедурами сварки для вашего конкретного применения. Наконец, помните, что обращение к надежному дистрибьютору сварочных материалов или производителю присадочного металла часто может прояснить любые дополнительные вопросы, которые могут у вас возникнуть.п

    Пластины из легированной стали

    , пластины ASTM A387, стальные пластины ASME SA387, Мумбаи, Индия

    В качестве пластин они включают прочность, твердость, ударную вязкость, износостойкость и коррозионную стойкость. Многие из легированных сталей легко поддаются механической обработке, штамповке и изготовлению, и их можно изготавливать с точными допусками.

    Листы из легированной стали определяются как стальные листы с определенным диапазоном или определенным минимальным количеством дополнительных элементов в зависимости от сплава. Общие легирующие элементы включают:
    Алюминий
    Бор
    Хром до 3.99%
    Cobalt
    Cobalt
    Columbium
    Молибден
    Nickel
    Titanium
    Titanium
    Tungsten
    Tungsten
    Vanadium
    Цирконий
    Zirconium

    , таких как: Turbine Blade of Jet Engine, Spacecraft, ядерные реакторы электродвигатели и трансформаторы.

    Мы поставляем пластины из легированной стали в перечисленных городах Индии
    Мумбаи, Лакхнау, Коимбатур, Импхал, Майсур, Ратлам, Дели, Канпур, Дарджилинг, Джаландхар, Нагпур, Солапур, Калькутта, Аллахабад, Дехрадун, Джамму, Нашик, Сринагар, Ченнаи, Ахмадабад, Фаридабад, Джамшедпур, Бхадравати, Чаттисгарх, Дургапур, Асансол, Хоспет, Беллари, Вишакхапатнам, Неллор, Сурат, Бангалор, Чандигарх, Газиабад, Джханси, Патна, Силигури, Хайдарабад, дилеры труб из нержавеющей стали в Салеме, Амритсаре, Нойде, Коччи (Кочине), Мангалоре, Индоре, Вадодре, Бхубанешваре, Биканер, Бхавнагар, Тирупур, Анклешвар, Варангал, Агартала, Тутукуди, поставщики труб из нержавеющей стали в Пуне. Мы предлагаем самую быструю доставку в Индию, включая Тирувантапурам, Джайпур, Айзаул, Гувахати, Кожикоде, Райпур, Вишакхапатнам, Джабалпур, Бхопал, Гвалиор, Лудхиана, Раджамандри, Тане, Агра, Бхубанешвар, Гургаон, Мадурай, Раджкот, Варанаси, Бхилаи, Харидвар, Меерут, Ранчи, Ахмеднагар, Акола, Амравати, Аурангабад, Барамати, Бид, Бхандара, Бхиванди, Булдхана, Чандрапур, Чимур, Дахану, Дхуле, Диндори, Эра Ндол, Гадчироли, Хатканангле, Хинголи, Ичалкаранджи, Джалгаон, Джална, Карад, Кхед, Яватмал, Колаба, Колхапур, Копаргаон, Латур, Малегаон, Мумбаи, Нагпур, Нандед, Нандурбар, Нашик, Османабад, Пандхарпур, Парбхани, Раджапур, Рамтек, Ратнагири, Рэйвер, Сангли, Сатара, Ширди, Ширур, Солапур, Тан, Вардха, Васим, Андхра-Прадеш, Джамму и Кашмир, Нагаленд, Уттаракханд, Харьяна, Лакшадвип, Аруначал-Прадеш, Джаркханд, Одиша, Западная Бенгалия, Химачал-Прадеш, Ассам, Карнатака, Пенджаб, Андаманские и Никобарские острова, Пудучерри, Бихар, Керала, Раджастхан, Чандигарх, Мегхалая, Чхаттисгарх, Мадхья-Прадеш, Сикким, Дадар и Нагар-Хавели, Мизорам, Гоа, Махараштра, Тамил Наду, Даман и Диу, Трипура, Гуджарат, Манипур, Телангана, Дели, Уттар-Прадеш в Индии.

    Мы поставляем и экспортируем в указанную страну
    Соединенные Штаты Америки, Малайзия, ОАЭ, Индонезия, Саудовская Аравия, Иран, Катар, Индия, Китай, Великобритания, Сингапур, Канада, Таиланд, Южная Корея, Турция, Филиппины, Египет , Германия, Италия, Япония, Россия, Вьетнам, Австралия, Южная Африка, Португалия, Марокко, Коста-Рика, Казахстан, Нидерланды, Мексика, Бразилия, Франция, Испания, Тайвань, Нигерия, Бангладеш, Кувейт, Ирак, Украина, Польша, Иордания , Румыния, Оман, Гонконг, Венесуэла, Колумбия, Норвегия, Чили, Тринидад и Тобаго, Греция, Чехия, Бельгия, Шри-Ланка, Кипр, Ангола, Мьянма (Бирма), Великобритания, Канада, Южная Корея, Таиланд, Нидерланды, Испания, Турция, Австралия, Мексика, Пакистан, Вьетнам, Бразилия, Филиппины, Франция, Тайвань, Польша, Южная Африка, Россия, Нигерия, Кувейт, Чехия, Норвегия, Румыния, Египет, Оман, Швеция, Бельгия, Гонконг, Израиль, Колумбия, Швейцария, Дания, Финляндия, Аргентина, Венесуэла, Перу, Украина, Чили, Бангладеш, Португалия, Ирела nd, Австрия, Алжир, Греция, Ирак, Новая Зеландия, Словакия, Венгрия, Казахстан, Словения, Литва, Сербия, Шри-Ланка, Бахрейн, Болгария, Марокко, Тунис, Хорватия, Иордания, Эквадор, Тринидад и Тобаго, Эстония, Азербайджан, Гана, Ливан, Кипр, Доминиканская Республика, Латвия, Ливия, Коста-Рика, Камбоджа, Македония (БЮРМ), Беларусь, Ямайка, Палестина, Туркменистан

    Влияние общих легирующих элементов

    Легирующий элемент может изменять механические и химические свойства сталь.Сплавы регулярно используются для корректировки различных свойств стали, чтобы сделать ее более жизнеспособной. Смесь углерода и железа, сталь приобретает такие преимущества, как коррозионная стойкость и повышенная прочность при легировании другими элементами. Многие элементы могут быть легированы сталью; ознакомьтесь с этим руководством по влиянию этих распространенных легирующих элементов.

     

    Хром

     

    Хром является одним из наиболее распространенных элементов, используемых для создания стального сплава, и поэтому это один из самых распространенных металлов в доме.Когда более 11 процентов стального сплава состоит из хрома, его называют нержавеющей сталью. Нержавеющая сталь очень устойчива к коррозии, а также невосприимчива к окислению. Он прочнее и тверже обычной стали и может без проблем обрабатываться при достаточно высоких температурах.

     

    Ванадий

     

    Ванадий — еще один элемент, который обычно используется для создания стальных сплавов. Ванадий придает стали повышенную прочность и твердость, после чего она становится более износостойкой и лучше выдерживает ударные нагрузки.Это связано с тем, что ванадий сдерживает рост зерна — меньший размер зерна обеспечивает лучшую ударопрочность. Этот сплав чаще всего используется для высокоскоростных металлорежущих инструментов.

     

    Марганец

     

    Марганец используется для легирования стали для металлов, которые необходимо ковать. Марганец придает стали более высокую прочность, лучшую твердость и большую износостойкость. Это верно даже при очень высоких температурах. В результате из металлического сплава можно формовать различные изделия с большей легкостью, чем из других металлических сплавов или только из стали.

     

    Никель

     

    Добавление никеля к стали — еще одно распространенное изобретение. Добавление достаточного количества никеля превращает сталь в так называемую аустенитную нержавеющую сталь, которая является более прочной и твердой, но не менее пластичной. Обладает высокой коррозионной стойкостью даже при экстремальных температурах. Сплавы никелевой стали уникальны тем, что могут сохранять свою прочность даже при экстремально низких температурах. Температурный диапазон в сплаве никелевой стали один из самых разнообразных.

    Для всех ваших потребностей в металлических сплавах ищите надежного поставщика металлических сплавов. Здесь, в Wieland Diversified, мы стремимся предоставить именно то, что вам нужно.

    Как различные сплавы изменяют свойства стали

    Архитекторы и производители используют сталь на протяжении сотен лет из-за ее прочности и долговечности. И до недавнего времени для нужд этих творцов подходила любая сталь. Их стали не нужно было выдерживать высокие температуры и давления, которые сталь выдерживает сегодня.Эти современные требования делают стальные сплавы необходимыми практически во всех отраслях и областях применения.

    Сплавы стали обладают другими свойствами, чем сама сталь. Они по-прежнему обладают прочностью и долговечностью стали, но в одних случаях умножают ее, а в других — вообще добавляют новые свойства. Ниже вы можете найти более подробное описание свойств различных сплавов.

    1. Сплавы стали и алюминия

    Алюминий раскисляет и дегазирует сталь, что контролирует размер зерна стали и делает ее мельче.При использовании в сочетании с азотом алюминий может превратить сталь в однородно твердый корпус. Алюминий помогает стали формироваться медленнее, а это значит, что из алюминиево-стальных сплавов можно делать более сложные детали. Это также делает сталь легче.

    2. Сплавы стали с углеродом

    Углерод

    повышает прочность стали на растяжение, делая ее более твердой, менее пластичной, более жесткой и более устойчивой к износу. В зависимости от того, сколько углерода добавляет производитель, сталь может иметь разную степень прочности и твердости.

    3. Сплавы стали и хрома

    Хром, также называемый хромом, представляет собой второй основной компонент нержавеющей стали. Когда вы добавляете хром в сталь, это повышает ее характеристики несколькими способами. С одной стороны, это усложняет и усложняет жизнь. Это также делает зерно стали более мелким и делает ее устойчивой к царапинам, пятнам, ржавчине и вмятинам. Он также сохраняет форму стали при более высоких температурах и придает ей характерный серебристый блеск.

    4.Сталь-кобальтовые сплавы

    Вы, наверное, знаете, что металл имеет тенденцию становиться более ковким при более высоких температурах. Это может оказаться катастрофическим или даже опасным в определенных обстоятельствах, таких как производство. К счастью, производители могут обратиться к сплавам стали и кобальта в качестве безопасного решения. Кобальт повышает прочность стали и сохраняет эту прочность при высоких температурах. Это делает его идеальным для использования в режущих инструментах.

    В сочетании с никелем и алюминием сплавы стали и кобальта также создают мощные магниты альнико.

    5. Сплавы стали и меди

    Обычно вы не найдете сплавы стали с преднамеренно добавленной медью, но когда производители добавляют ее, она создает свойства дисперсионного твердения.

    6. Стале-свинцовые сплавы

    Свинец улучшает характеристики обработки стали. Это снижает трение в местах контакта рабочих кромок друг с другом и улучшает образование стружки.

    7. Сплавы стали с марганцем

    Если вам нужна особо прочная сталь, вы выбираете стально-марганцевые сплавы.Сам по себе марганец обладает хрупкими, но чрезвычайно прочными свойствами. Он медленно остывает, и после остывания его довольно трудно разрезать.

    Износ также делает поверхность еще более твердой. Так что если вам нужно отлить дробилки руды или железнодорожные переезды, выбирайте марганцовистую сталь.

    8. Сплавы стали и молибдена

    Молибден

    , как и марганец, кобальт и хром, также повышает прочность стали. Он добавляет твердости и позволяет стали выдерживать более высокие температуры и более сильные удары.Это также дает стали дополнительное преимущество сопротивления ползучести. Вы часто найдете этот сплав в автомобильных деталях и высококачественном оборудовании.

    При использовании в сочетании с другими сплавами усиливает их действие.

    9. Сплавы стали и никеля

    Никель действует подобно марганцу в сплаве со сталью. Это увеличивает прочность и твердость материала, но не делает его менее пластичным. Никель помогает стали противостоять ржавчине и придает ей большую эластичность.Это означает, что когда на него воздействуют силы, он может вернуться в свою первоначальную форму. При использовании с хромом он позволяет нержавеющей стали противостоять коррозии при высоких температурах.

    10. Сплавы стали с азотом

    Азот

    повышает стабильность стали и предел текучести. Это делает сплав менее хрупким в целом.

    11. Сплавы стали и фосфора

    Сам по себе фосфор просто повышает прочность стали и коррозионную стойкость. Однако он также может сделать сталь более восприимчивой к растрескиванию, поэтому производители обычно используют его в сочетании с марганцем и серой.Сильные стороны серы подробнее ниже.

    12. Сплавы стали и кремния

    Как и алюминий, кремний раскисляет сталь, что делает ее в целом прочнее. Это также увеличивает магнитную проницаемость стали.

    13. Сплавы стали с серой

    При соединении стали и серы полученный материал имеет низкую свариваемость и пластичность. Он также имеет меньшую ударную вязкость, поэтому расколется при достаточной силе. Однако он обладает улучшенной обрабатываемостью, и при использовании его с марганцем он теряет все свои недостатки.

    14. Сплавы стали и титана

    Титан сам по себе имеет репутацию прочного металла. Когда вы сочетаете его со сталью, другим прочным металлом, вы создаете нечто еще более прочное. Производители обычно вводят углерод в реакцию при создании титановой стали, и полученный металл обладает невероятной прочностью и коррозионной стойкостью.

    15. Сплавы стали с вольфрамом

    Подобно хрому и кобальту, вольфрам сохраняет прочность стали при высоких температурах.Это также повышает прочность материала в целом. Материал не только остается твердым, но и не ломким. Его прочность не позволяет ему сломаться после воздействия мощных сил.

    16. Сплавы стали с ванадием

    Ванадий сам по себе обладает хрупкими свойствами, но когда вы смешиваете его со сталью, полученный материал не имеет этой слабости. В итоге вы получаете мелкозернистую сталь, способную противостоять сильным ударам, поэтому вы часто найдете ее в автомобильных пружинах, шестернях и других деталях, которые постоянно вибрируют.

    Теперь, когда вы знаете немного больше о стальных сплавах, вы знаете, какие легированные элементы искать для следующего

    раз вам нужна сталь в приложении. Позвоните своему местному производителю, чтобы получить стальной сплав, необходимый для вашего следующего проекта.

     

    Разница между легированной сталью и нержавеющей сталью

    Среди типов стали, доступных в настоящее время, нержавеющая сталь и легированная сталь являются наиболее популярными разновидностями из-за их универсальности применения.В этой статье мы подробнее обсудим оба этих типа стали путем сравнения.

    Знаете ли вы?
    Нержавеющая сталь может использоваться для удаления запахов с кожи. Уловка старого шеф-повара заключается в том, чтобы потереть руки о поверхность из нержавеющей стали, например, о столешницу или нож, чтобы избавиться от запаха чеснока или рыбы. Фактически, в настоящее время блоки из нержавеющей стали в форме кусков мыла производятся специально для этой цели.

    Стали

    — это сплавы, состоящие в основном из железа и углерода, обладающие высокой прочностью на растяжение и долговечностью.Этот материал имеет чрезвычайно широкий спектр применения в различных отраслях промышленности, таких как строительство, медицина, транспорт и др.

    Стали

    можно разделить на углеродистую, нержавеющую и легированную сталь, и хотя углеродистая сталь составляет около 90% всего производства стали в мире, она имеет несколько недостатков, таких как низкая ударопрочность, ограничения в закалке, низкая стойкость. к окислению и коррозии и т. д. Для борьбы с этими проблемами были разработаны нержавеющие и легированные стали.Давайте посмотрим на свойства обоих этих типов стали.

    Свойства нержавеющей стали

    Основное различие между углеродистой сталью и нержавеющей сталью заключается в количестве хрома, добавляемого в сплав. В то время как количество хрома в углеродистой стали обычно незначительно, нержавеющая сталь содержит 10-20% хрома и может содержать 7-9% никеля. При этом образуется слой оксида хрома, который придает металлу гладкий и блестящий вид, делает его непроницаемым для воды и воздуха, защищая от коррозии.Никель добавляет твердости, не жертвуя пластичностью и долговечностью материала, а также уменьшает расширение металла при нагревании. Нержавеющую сталь можно разделить на 3 сорта в зависимости от содержания углерода и никеля.

    Ферритная нержавеющая сталь : Эта марка стали содержит 10-20% хрома и менее 0,1% углерода. Этот материал имеет стабильное содержание железа вплоть до точки плавления. С ним можно работать механически, чтобы получить большую твердость. Однако он пластичен только при определенной температуре, а перегрев материала в течение длительного времени делает его хрупким.Он используется в приложениях, где требуется высокая прочность и малый вес.

    Мартенситная нержавеющая сталь : Эта сталь также содержит 10-20% хрома. Однако содержание углерода выше и составляет от 0,1 до 1,5%. Это увеличение содержания углерода означает, что металл можно нагревать до более высоких температур, что помогает увеличить его твердость и снизить хрупкость. Он используется для изготовления столовых приборов и многоцелевых инструментов.

    Аустенитная нержавеющая сталь : Эта сталь похожа на мартенситную сталь по содержанию углерода, но также содержит 7-9% никеля, наряду с хромом.Это делает материал немагнитным, более пластичным и более реагирующим на температуру. Он используется в основном для создания кухонной утвари и для промышленного оборудования.

    Свойства легированной стали

    Легированную сталь

    можно разделить на два основных типа: высокопрочную низколегированную сталь, в составе которой содержится менее 8% легирующих элементов, и высоколегированную сталь, в смеси которой содержится более 8% легирующих элементов. К свойствам низколегированной стали относятся повышенная твердость и сопротивление износу по сравнению с углеродистой сталью.Однако, в придачу, он может потерять в прочности на растяжение.

    Высоколегированные/инструментальные и штамповые стали имеют более высокое включение легирующих элементов, которые не теряют в прочности, приобретая твердость, и сопротивляются износу даже при высоких температурах.

    Преимущества и недостатки легированной стали

    Плюсы :

    • Легированные стали обеспечивают высокое отношение прочности к весу.
    • Они доступны в многочисленных вариантах, что делает их пригодными для широкого спектра применений.
    • Многие легированные стали имеют низкую плотность, что означает, что при малом весе они имеют больший объем, что позволяет материалу выдерживать большее напряжение и давление.
    • После простой термической обработки из них можно легко изготовить различные формы, такие как листы, стержни, плиты, трубы и т. д.

    Минусы :

    • Многие легированные стали подвержены коррозии и, следовательно, требуют защитной обработки после изготовления.
    • Сплавы
    • обычно имеют низкую прочность в целом, особенно при высоких температурах.

    Преимущества и недостатки нержавеющей стали

    Плюсы :

    • Благодаря своим антикоррозийным свойствам изделия из нержавеющей стали легко очищаются.
    • Этот тип стали обладает высокой устойчивостью к любой коррозии или ржавчине.
    • Нержавеющая сталь
    • имеет очень прочную структуру. Следовательно, можно использовать меньше материала для строительных целей, экономя деньги на затратах.
    • Нержавеющая сталь
    • обычно имеет хорошую отделку, что делает мебель из этого материала привлекательной без необходимости какой-либо внешней отделки.
    • Устойчив к огню и нагреву, сохраняет свою прочность даже при высоких температурах.
    • Его трудно загрязнить из-за его непористой природы.
    • Очень прочный, а это означает, что для длительного использования это очень недорогой вариант.

    Минусы :

    • Нержавеющая сталь стоит дорого по сравнению с другими материалами, такими как углеродистая сталь.
    • Такие процессы, как сварка и полировка нержавеющей стали, непросты, требуют от людей высокой квалификации и могут быть дорогостоящими.
    • На нем часто появляются вмятины и царапины.
    • Этот материал нуждается в регулярной чистке, так как к нему легко прилипает жир и маслянистые вещества.

    Легированная сталь и нержавеющая сталь

    Химический состав : Легированная сталь содержит элементы, отличные от железа и углерода, такие как марганец, кремний, никель, бор, хром, ванадий и т. д. Эти элементы добавляются при термической обработке. Таким образом, технически нержавеющая сталь также является высоколегированной сталью с добавлением хрома и никеля, но из-за ее специфических свойств и применения она считается отдельной категорией в сталелитейной промышленности.

    Теплопроводность : Теплопроводность можно определить как свойство материала проводить тепло. В то время как большинство легированных сталей, таких как титановые и никелевые стали, представляют собой материалы с низкой теплопроводностью около 26-48,6 Вт/м-К, теплопроводность нержавеющей стали еще ниже и колеблется в пределах 11,2-36,7 Вт/м-К.

    Прочность на растяжение : Как правило, легированные стали имеют более высокую прочность на растяжение, чем нержавеющая сталь. В то время как предел прочности при растяжении нержавеющей стали находится в пределах 515-827 МПа, а легированных сталей — в диапазоне 758-1882 МПа.

    Применение : Из типов легированных сталей наиболее широко производятся марганцевые, кремниевые и никелевые стали. Марганцевая сталь содержит 10-18% марганца и используется для создания таких объектов, как железнодорожные пути, сейфы и броня. Другой популярной легированной сталью является кремнистая сталь, которая содержит 1-5% кремния и используется для создания магнитов. Никелевая сталь содержит 2-4% никеля и в основном используется в строительных материалах, таких как металлические шестерни, стальные валы и стальные тросы.Он также используется при создании кузовов транспортных средств, корпусов кораблей, строительного и промышленного оборудования и т. д.

    С другой стороны, различные марки нержавеющей стали отличаются количеством хрома (от 10 до 20%) и никеля (7-9%) в составе материала. Этот материал широко используется в производстве многих предметов, таких как предметы интерьера, автомобильные аксессуары, столовые приборы, посуда и т. д.

    И легированная сталь, и нержавеющая сталь имеют ряд преимуществ перед углеродистой сталью.Кроме того, их различные характеристики делают их пригодными для различных применений. Хорошая информация о каждом из их свойств может помочь в выборе одного типа стали над другим.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.