Конструкционная легированная сталь, характеристика, описание виды и параметры
Главная / Конструкционная сталь / Конструкционная легированная сталь
Конструкционные легированные стали — общие сведения
Большая группа конструкционных легированных сталей, производимых сегодня металлургической отраслью, находит самое широкое применение. Но особенно она незаменима в производстве сложных конструкций и ответственных элементов, несущих большие нагрузки и применяемых в особых условиях. Используемая раньше обычная конструкционная сталь не имела тех качественных характеристик и параметров, которые имеет этот вид сплавов. Улучшение, а иногда и появление совершенно новых его свойств было получено за счет добавления различных химических элементов. Это позволило повысить механическую прочность, термо- и коррозийную устойчивость, получить другие необходимые свойства материала. Вносимые компоненты получили название легирующих, а сама сталь — легированной. Основными добавками чаще всего являются хром (Cr), марганец (Mn), никель (Ni), кремний (Si), вольфрам (W), молибден (Mo), титан (Ti) и прочие.
От их наличия металл приобретал прочность, термостойкость, повышенную устойчивость к агрессивной среде, антикоррозийные свойства, гибкость или другие необходимые качества.
Все прокатные изделия, выпускаемые металлургией, стандартизированы; в зависимости от формы выпуска делятся на следующие большие группы:
- Сортовая сталь
- Листовая сталь
- Специальные виды проката
- Трубы
Марки легированных конструкционных сталей:
- 05Г4МНФ
- 06Х1
- 06Х1Ф
- 06ХГР
- 06ХФ
- 07Х3ГНМЮА
- 08ГДНФ
- 08Х2Г2ФА
- 08ХМФЧ
- 08ХМФЧА
- 08ХМЧ
- 08ХМЧА
- 09ГСФ
- 09ГСФА
- 09Н2МФБА
- 09СФА
- 09ХГ2НАБч
- 09ХН2МД
- 09ХН3МД
- 09ХН4МД
- 10Г2
- 10Г2А
- 10ГН
- 10ГНА
- 10Х1С2М
- 10Х2ГНМ
- 10Х2ГНМА
- 10Х2М
- 10Х2М1
- 10Х2М1А
- 10Х3ГНМЮА
- 10ХН3МД
- 12Г1Р
- 12Х2Н4А
- 12Г2
- 12Х2М
- 12Х2НВФА
- 12Х2НВФМА
- 12Х2НМ1ФА
- 12Х2НМФА
- 12ХГН2МФБДАЮ
- 12ХГНМ
- 12ХГНМФ
- 12ХН
- 12ХН-Ш
- 12ХНА
- 12ХН2
- 12ХН2А
- 12ХН3А
- 12ХН2МД
- 12ХН3МД
- 12ХН2МДФ
- 12ХН4МБД
- 12ХНВФА
- 13Н2ХА
- 13Н5А
- 13Х3НВМ2Ф
- 13ХГМРБ
- 13ХГН2МД
- 13ХФА
- 14Х2ГМР
- 14Х2Н3МА
- 14ХГН
- 14Н2МФД
- 14Х3ГМЮ
- 14ХГ2САФД
- 14ХГНМДАФБ
- 14ХГНМД
- 14ХГН2МДАФБ
- 14ХГНМДАФБРТ
- 14ХГСН2МА
- 14ХН3МА
- 15Г
- 15ГЮТ
- 15НМ
- 15Н2М
- 15Н2М-Ш
- 15Н3МА
- 15Х
- 15Х-Ш
- 15ХА
- 15Х2ГН2ТА
- 15Х2ГН2ТРА
- 15ХГН2ТА
- 15ХГНМ
- 15ХН3
- 15ХМФА
- 15ХР
- 15ХСМФБ
- 15ХФ
- 15ХФА
- 15ХФ-Ш
- 16Г2
- 16Х2Н3МФБАЮ
- 16Х3НВФМБ
- 16ХГ
- 16ХГТА
- 16ХН3МА
- 17Н3МА
- 17ХГ
- 18ХГ
- 18Г2ХФЮД
- 18Х2Н4ВА
- 18Х2Н4МА
- 18ХГТ
- 18ХГН2МФБ
- 18ХН2Т
- 18ХН3МА
- 18ХНВА
- 18ХНМДФ
- 19Х2НВФА
- 19Х2НМФА
- 19ХГН
- 19ХГНА
- 19ХГС
- 19ХГНМА
- 20Г
- 20Г2
- 20Г2АФ
- 20Г2Р
- 20ГЮТ
- 20Н2М
- 20Ф
- 20Х
- 138 ИЗ-2
- ЭИ83
- ЭИ274
- ЭИ712
- ЭИ712М
- ЭИ763
- ЭП79
- ЭП176
- ЭП506
Классификация легированных сталей
Область применения продукции имеет широкий диапазон и с учетом технических характеристик бывает четырех видов – конструкционная, строительная, инструментальная и специальная.
Конструкционные стали являются очень прочными. Как правило, проходят термическую обработку. За счет введения небольшого количества марганца обладают цементирующим и стойким к высоким нагрузкам эффектом. Используются для изготовления важных конструктивных элементов и узлов.
Строительные – сплавы обычного класса, хорошо выдерживающие динамические и статическое напряжение. Это низколегированные, легко поддающиеся сварке виды, применяемые в строительных конструкциях. Как правило, эта группа металлов не проходит стадию термической закалки.
Инструментальные – являются представителями высоколегированных сталей. Вид изготавливаемого инструмента определяет тип используемого металлургического сырья — для режущего оборудования применяют прочные и термостойкие, для измерительного — с высокой степенью износа материалы.
Специальные — являются подвидом конструкционных сплавов, но обладают более высокой жаропрочностью и повышенной устойчивостью к агрессивной среде.
Количество легирующих добавок в конструкционной стали
Количество легирующих добавок определяют стали как:
- Высоколегированные – содержание добавок выше 10%
- Среднелегированные – от 2,5 до 10%
- Низколегированные – не выше 2,5%
Конструкционная сталь в зависимости от того, какого легирующего компонента внесено больше, разбивается на следующие основные подгруппы:
- Хромистая
- Хромоникелевая
- Хромомарганцевоникелевая
Однако, это очень узкая классификация, так как при внесении других добавок в названии сплава указывается и их присутствие.
Влияние легирующих элементов на свойства сталей
Добавки применяются для придания сплавам необходимых свойств и качеств. Но некоторые химические элементы (содержатся в сплаве в качестве примесей) могут формировать не только полезные, но и негативные характеристики. Избыток серы, фосфора придают металлу хрупкость, ломкость. Кислород уменьшает прочность металла, его стойкость к механическому воздействию, чем вызвана необходимость проведения процесса раскисления в ходе технологического процесса производства.
Хром – один из самых часто употребляемых. В обязательном порядке вводится при получении нержавеющей стали. Придает металлу твердость, жаропрочность, повышает стойкость к статическим нагрузкам, воздействию влаги.
Титан – придает стали высокую плотность за счет уменьшения зернистости, отчего достигается высокая прочность. Металл хорошо поддается обработке, увеличиваются антикоррозийные свойства, кислотоустойчивость.
Никель – как и хром, повышает прочность и антикоррозийные свойства, жаростойкость, способствует приобретению пластичности, стойкости к механическим ударам.
Марганец – придает прочность, увеличивает износоустойчивость. Участвует в процессе удаления из сплава кислорода, нейтрализует влияние на металл серы.
Вольфрам – при нагревании препятствует укрупнению зернистых образований, при закалке понижает хрупкость, увеличивает прочность.
Молибден – придает прочность и упругость металлу при нагрузках на растяжение, при воздействии высоких температур препятствует окислению материала, понижает его хрупкость.
Ванадий – увеличивает твердость, плотность стали за счет снижения зерновой фракции, повышает текучесть, устойчивость к нагрузкам на разрыв.
Кремний – придает свойства упругости при достаточной прочности. При повышенных температурах обеспечивает магнитную проницаемость и устойчивость к окислению. Однако сверх нормы содержания повышает хрупкость сплава.
Алюминий – с его добавлением повышается окалиностойкость.
Кобальт – увеличивает прочность при механических ударах, повышает жаропрочные и магнитные свойства.
Значительно на качество стали влияют примеси, от которых полностью избавиться при процессе производства технологически сложно. К примесям относятся сера, углерод, марганец, кремний, водород, кислород, азот, фосфор.
Углерод – важная составляющая сплава. При содержании до 1,2% придает материалу положительные качества, дает прочность и упругость. Если выше – ухудшает его характеристики — делает металл хрупким, чувствительным к механическому воздействию.
Сера – сверхнормативное (более 0,6%) количество значительно ухудшает характеристики металла. Он становится хрупким, коррозийнонеустойчивым, теряется прочность, пластичность. Возможна вероятность разрыва шва после сварки.
Азот, фосфор, кислород – при превышении допустимых концентраций существенно понижаются прочность, вязкость, пластичность. Сплав становится очень хрупким и неустойчивым к механическому воздействию.
Водород – высокий процент содержания приводит к хрупкости стали.
Деление конструкционной легированной стали на группы
В зависимости от последующего применения, металл делится на используемый как сырье для заготовок или как готовое изделие. В первом случае будет подлежать дальнейшей переработке (например, для получения полосы), во втором – применяться без изменений (как вариант — покрытие поверхностей в строительных работах).
От количественного соотношения компонентов сплава и его структуры после закалки сталь обозначают как:
- Доэвтектоидная – входит перлит и значительная массовая доля феррита
- Эвтектоидная – состоит только из перлита
- Заэвтектоидная – микроструктуру образуют перлит и в избытке цементит или другие вторичные карбиды
- Ледебуритная – кристаллическая решетка характеризуется высоким содержанием первичных карбидных компонентов.
Химический состав легированных сталей
В зависимости от химического составасталь определяется как:
- Качественная
- Высококачественная – обозначается буквой А
- Особо высококачественная – ставится буква Ш. Данный вид получают путем электрошлаковой переплавки металла.
Виды обработки конструкционной легированной стали
Вид обработки служит еще одним критерием сортировки данной металлургической продукции:
- Кованый или горячекатаный прокат
- Со специальной отделкой поверхности
- Калиброванный
По уровню термической обработкистальную продукциюразличают:
- Без термической обработки
- Подвергнута термической обработке, на что указывает обозначение ТО
- Нагартованная – полученная методом проката. Обозначается буквой Н.
По показателю качества поверхности прокат делится на:
- 1 группа
- 2 группа
- 3 группа.
Маркировка конструкционной легированной стали
Маркировка стали в металлургической отрасли в России отличается от мировых стандартов.
Она оговаривается ГОСТом и дает возможность сразу увидеть состав изучаемого сплава, а значит, и область его применения.
Аббревиатура маркировки начинается двухзначным числом, которое показывает количество углерода в десятых долях процента. Затем ставится литера, обозначающая название легирующей добавки. После нее проставляется цифра, указывающая в процентах наличие этой добавки в сплаве. Если удельный вес легирующего элемента меньше или равен 1,5%, количественные показатели не проставляются.
Существуют некоторые марки стали, имеющие особые свойства, которые по требованию ГОСТа 4543 – 71 обозначаются иначе. Самой первой проставляется буква, определяющая вид стали, например, Ш (шарикоподшипниковая), Р (быстрорежущая — рапид), Е (магнитная) Э (электротехническая), Я (нержавеющая хромоникелевая) и т.д. Затем идут обозначения по обычной схеме.
Часто в маркировке вводятся литеры в конце аббревиатуры. Это говорит о том, что данная группа продукции не является обычной сталью, имеет специфические признаки и качества.
Так, например, высококачественная и особо высококачественная имеют в конце маркировки буквы А и Ш соответственно. Литейные сплавы обозначаются литерой Л. Сплавы с коррозийной устойчивостью маркируют литерой К.
Сталь, полученная методом проката – нагартованная, имеет в конце обозначение Н, подвергнувшаяся термической обработке – ТО.
Существует большое разнообразие обозначений сплавов по причине огромного разнообразия марок и сортов продукции этого ряда. Например, созданные на заводе «Электросталь» пробные и опытные образцы получили обозначение ЭП и ЭИ. Чтобы разобраться в таком количестве разновидностей стали и приобрести продукцию по необходимому назначению и качеству, можно воспользоваться нормативной документацией, справочниками, где прописываются технические характеристики продукции. В сортаменте, зная основные принципы маркировки, всегда можно подобрать необходимый вид проката.
Расшифровка легирующих элементов в аббревиатуре
Иногда распознать легирующие элементы в маркировках бывает затруднительно.
Для этого нужно ознакомиться с принятыми обозначениями добавок. Существуют следующие обозначения: хром – Х, марганец – Г, ниобий – Б, медь – Д, азот – А, Молибден – М, титан – Т, фосфор – П, вольфрам – В, никель – Н, кремний – С, ванадий – Ф, алюминий – Ю, бор – Р, кобальт – К и др.
Область применения конструкционных сталей с легирующими добавками
Как отмечалось выше, все виды конструкционной стали подразделяются на три большие группы в зависимости от их назначения – конструкционные, инструментальные и стали специальные с особенными свойствами.
Машиностроительные и строительные стали
Конструкционные стали, в свою очередь, делятся на машиностроительные и строительные.
Машиностроительные виды составляют большую группу и являются одними из самых высококачественных. Обязательная термическая обработка придает им лучшие механические характеристики – высокая прочность, текучесть, вязкость, очень малую хрупкость. Очень устойчивы к постоянным нагрузкам, имеют длительный срок эксплуатации.
В свою очередь, они подразделяются на еще на несколько подгрупп.
Жаропрочные стали
Жаропрочные стали – основные отличительные особенности – высокие длительная прочность и ползучесть. Сталь, выдерживая нагрузки, не деформируется и не разрушается. Используются при производстве оборудования и конструкций, работающих долгое время под воздействием высоких температур — турбин, роторов для электростанций, оборудования для котельных, печей с высокими температурами, всевозможных клапанов двигателей, при сооружении особо ответственных конструкций на открытом воздухе, где нельзя допускать коррозию металла. Такие уникальные свойства получают за счет добавки в сплав хрома.
Улучшаемые стали
Улучшаемые – стали, содержащие не выше 5% легирующих компонентов. Процесс улучшения заключается в закалке и последующем высоком отпуске, после чего повышается прочность, вязкость сплава, стойкость к ударным нагрузкам. Из такого материала изготавливают элементы, повергающиеся ритмическим механическим нагрузкам.
Недостаток — трудно поддается резке при обработке деталей.
Цементируемые стали
Цементируемые – стали, у которых поверхностный слой под воздействием высокой температуры обогащается атомами углерода. При этом получая прочную, антикоррозийную поверхность, внутренний слой сплава остается вязким, пластичным. Используют такую сталь для производства валов, зубчатых передач, мелких незначительных запчастей. Если добавляют никель, марганец, титан, получают более прочную сталь и из нее изготавливают уже более сложные конструкции и детали, хорошо переносящие резко меняющее, длительное механическое напряжение.
Строительные легированные стали
Строительные легированные стали
– используются в строительной отрасли для изготовления несущих конструкций, литых изделий, профилей и арматуры. Основное требование к ним – длительно выдерживать статистические нагрузки. В основном это легко свариваемые низколегированные виды. Все виды стали делятся в зависимости от области применения на 4 группы:- Для производства конструкций, работающих в особо сложных условиях динамической нагрузки (в мостостроении, как основа эстакад, строительных кранов и т. д.)
- Для элементов, находящихся длительно под статическим напряжением (балки перекрытий, ригели и др.)
- Для создания сварных конструкций, работающих на сжатие (опоры, колонны, стойки)
- Для вспомогательных строительных элементов (лестничные марши, балконные решетки, ограждения и пр.).
д.)Металлургия выпускает также специальные марки строительной стали:
- Судостроительная хладостойкая с нормальной, повышенной и высокой прочностью (для работы в низкотемпературных средах). Практически не обладает хрупкостью
- Низкоопущенная – применяется в строительной авиации. Хорошо переносит значительное напряжение, высокопрочна
- Упрочненная – получена методом проката при температуре до 850 °C
- Для работы во влажной среде и с горячей водой – можно использовать при температурах до 600°C
- Повышенной и высокой прочности — используется упрочнение карбонитритом для создания мелкозернистой структуры.
Инструментальные стали
Инструментальные сталиимеют достаточную прочность, твердость и износостойкость, используется для изготовления высокоточного оборудования, измерительных приборов и различных инструментов.
Эта сталь должна легко обрабатываться, шлифоваться, обладать устойчивостью к перегреву, прокаливанию, образованию трещин. Обладая небольшой вязкостью и значительной хрупкостью, сталь не переносит резких ударных воздействий, материал может разрушиться.
В данной подгруппе выделяется быстрорежущая сталь, имеющая высокий коэффициент твердости, красностойкости (до 600°C), высокое сопротивление к разрушению. Она позволяет изготавливать инструменты, осуществляющие резку на высоких скоростных оборотах без причинения вреда режущему оборудованию. Такие уникальные свойства создает ряд специально подобранных легирующих компонентов, введенных в сплав.
Стали с особыми свойствами
Стали с особыми свойствамиполучают путем подбора определенного химсостава сплава, особого способа производства или обработки. Они имеют специализированное применение. В настоящее время единой классификации этой группы не существует.
Расшифровка обозначения сталей ЭИ, ЭП, ЗИ, ДИ и другие
ЭП — электростальская (завод) поисковая;
ЭИ — электростальская исследовательская;
ЧС — челябинская сталь;
ЗИ — златоустовская исследовательская;
ВНС — ВИЭМовская нержавеющая сталь;
ДИ — днепроспецстальская (завод) исследовательская.
В данной таблице приведена расшифровка обозначений стали ЭП, ЭИ, ЧС, ЗИ, ВНС, ДИ. Вы без труда сможете найти маркировку завода изготовителя и соответствующую ей маркировку стали по химическому составу. Выше приведены расшифровки стелей, вы их можете посмотреть в начале этой страницы.
- Конструкционная сталь
- Инструментальная сталь
- Магнитная сталь
Легированная сталь | Региональная Металлоторгующая Промышленная Компания
Легированная сталь содержит, наряду с обычными примесями, специальные легирующие компоненты ( в том или ином количестве), обеспечивающие соответствующие механические или физические свойства металла. Легирующие добавки позволяют значительно увеличить сопротивляемость стали к коррозии и минимизируют риски ее хрупкого разрушения. Основные легирующие компоненты, которые чаще всего используются в производстве – это хром, медь, никель, ванадий и азот (пребывающий в химически связанном состоянии). Данные вещества, а также ряд других (в тех или иных пропорциях), меняют свойства металла и его эксплуатационные показатели в соответствии с предъявляемыми требованиями.
Любые легированные стали проходят термическую обработку, что позволяет существенно улучшить структуру металла.
Основные характеристики
В соответствии с имеющимися стандартами, легированные стали делятся на группы по своей микроструктуре, составу и назначению. Существуют низко-, средне- и высоколегированные стали (содержание легирующих элементов 2,5%, до 10% и до 50% соответственно). С учетом использующихся легирующих компонентов, есть сталь хромовая, никелевая и т.п. Практически все современные легированные стали относятся к категории сложнолегированных. В результате охлаждения на воздухе, структура металла может претерпеть серьезные изменения. В зависимости от структуры, стали могут быть перлитными, аустенитными или мартенситными. Значительная часть существующих инструментальных и конструкционных сталей относится к классу перлитных, в которых количество легирующих добавок незначительно (до 6%). Все они податливы в обработке резанием и давлением. Растворенные в железе легирующие компоненты нарушают единую структуру кристаллической решетки, повышая тем самым прочность конечного продукта.
По причине снижения количества углерода в перлите, увеличивается карбидосодержащая фаза. Отдельные легирующие добавки измельчают зерна феррита, повышая вязкость металла, а некоторые сужают или расширяют область аустенита.
Применение
Сфера применения легированных сталей определяется также степенью сопротивляемости металла к кислотной среде, его жаропрочностью или устойчивостью к образованию окалины. Особенно востребованы легированные стали при изготовлении оборудования и элементов коммуникаций, использующихся в химической и нефтяной промышленности. Низколегированная сталь применяется при изготовлении медицинских и гравировальных инструментов, в производстве бритвенных лезвий, а также множества других изделий, эксплуатация которых предполагает наличие в металле легирующих добавок. Одни из основных потребителей легированных сталей – это военная промышленность и ракетостроение.
Уникальность
Существуют конструкционные и инструментальные легированные стали, а также стали, обладающие набором определенных физико-химических характеристик.
Все типы легированных сталей обладают повышенной прочностью, хорошей пластичностью, устойчивостью к коррозии под воздействием негативных атмосферных факторов и отличной свариваемостью. Все это в совокупности обеспечивает возможность увеличения допустимых напряжений и снижения расхода стали при изготовлении конструкций.
Что такое определение легированной стали| Свойства легированной стали
В общем, легированная сталь — это сталь, легированная различными элементами в общем количестве от 1,0% до 50% по массе для улучшения ее механических свойств.
Сталь представляет собой сплав железа и углерода, но термин «легированная сталь» обычно относится только к сталям, которые содержат другие элементы, такие как ванадий, молибден или кобальт, в количествах, достаточных для изменения свойств базовой стали. Как правило, легированная сталь представляет собой сталь, легированную различными элементами в общем количестве от 1,0% до 50% по весу для улучшения ее механических свойств.
- Стали низколегированные. Низколегированные стали представляют собой категорию черных металлов, обладающих механическими свойствами, превосходящими обычные углеродистые стали в результате добавок таких легирующих элементов, как никель, хром, молибден, марганец и кремний. Роль легирующих элементов заключается в повышении прокаливаемости с целью оптимизации механических свойств и ударной вязкости после термической обработки. Однако в некоторых случаях добавки к сплаву используются для уменьшения ухудшения состояния окружающей среды при определенных условиях эксплуатации.
- Высоколегированные стали. Стали с легированием более 5 мас.% обычно классифицируются как высоколегированные стали. Нержавеющие стали являются основными типами высоколегированных сталей, но два других типа — это сверхвысокопрочные никель-кобальтовые стали и мартенситностареющие стали. Нержавеющие стали определяются как низкоуглеродистые высоколегированные стали с содержанием хрома не менее 10,5% с другими легирующими элементами или без них.
Нержавеющие стали определяются как низкоуглеродистые высоколегированные стали с содержанием хрома не менее 10,5% с другими легирующими элементами или без них.Преимущества легированной стали
Независимо от того, требуется ли вашему проекту повышенная коррозионная стойкость, обрабатываемость, прочность или другое качество, существует легированная сталь, обладающая необходимыми характеристиками. Легированные стали с дополнительной термической обработкой могут обеспечить широкий спектр полезных качеств, включая:
- Повышенная коррозионная стойкость
- Повышенная прокаливаемость
- Превосходная прочность и твердость
Отличительные свойства высоколегированной и низколегированной стали
Высоколегированная сталь содержит легирующие элементы (не включая углерод и железо), которые составляют более 8% ее состава. Эти сплавы менее распространены, потому что в большинстве сталей дополнительные элементы занимают лишь несколько процентов.
Нержавеющая сталь является наиболее популярным высоколегированным сплавом с содержанием хрома не менее 10,5% по массе. Это соотношение придает нержавеющей стали большую коррозионную стойкость, а покрытие из оксида хрома замедляет ржавление.
Между тем, низколегированная сталь лишь незначительно модифицируется другими элементами, которые обеспечивают небольшие преимущества в прокаливаемости, прочности и свободной механической обработке. При снижении содержания углерода примерно до 0,2% низколегированная сталь сохранит свою прочность и улучшенную формуемость.
Обычные легирующие элементы для стали
Когда дело доходит до стали, существует множество различных элементов, которые можно добавить к основному материалу, что позволяет покупателю варьировать варианты до тех пор, пока не будет найден нужный сплав. К распространенным легирующим элементам относятся следующие:
- Марганец: При использовании в тандеме с небольшими количествами серы и фосфора стальной сплав становится менее хрупким и легче куется.
- Хром: Небольшой процент (0,5% — 2%) может помочь упрочнить сплав; более высокие проценты (4% — 18%) имеют дополнительный эффект предотвращения коррозии.
- Ванадий: При содержании всего 0,15% этот элемент может повысить прочность, термостойкость и общую структуру зерна. В смеси с хромом стальной сплав становится намного тверже, но при этом сохраняет формуемость.
- Никель: До 5% этого легирующего элемента повышает прочность стали. При содержании свыше 12% обеспечивает впечатляющую коррозионную стойкость.
- Вольфрам: Повышает термостойкость, поэтому температура плавления выше. Также улучшает структурный состав стали.
Легирующие добавки в легированных сталях
Чистое железо слишком мягкое, чтобы его можно было использовать для структурирования, но добавление небольших количеств других элементов (например, углерода, марганца или кремния) значительно повышает его механическую прочность.
Сплавы, как правило, прочнее чистых металлов, хотя обычно обладают меньшей электро- и теплопроводностью. Прочность – важнейший критерий, по которому оценивают многие конструкционные материалы. Поэтому сплавы используются для машиностроения. Синергетический эффект легирующих элементов и термической обработки позволяет получить огромное разнообразие микроструктур и свойств.
- Углерод. Углерод является неметаллическим элементом, который является важным легирующим элементом во всех материалах на основе черных металлов. Углерод всегда присутствует в металлических сплавах, т. е. во всех марках нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов. Углерод является очень сильным аустенитизатором и повышает прочность стали. Фактически, это основной упрочняющий элемент, необходимый для образования цементита, Fe3C, перлита, сфероидита и железоуглеродистого мартенсита. Добавление небольшого количества неметаллического углерода к железу меняет его большую пластичность на большую прочность. Если он сочетается с хромом в качестве отдельного компонента (карбид хрома), он может отрицательно сказаться на коррозионной стойкости, удаляя часть хрома из твердого раствора в сплаве и, как следствие, уменьшая количество доступного хрома для обеспечения устойчивость к коррозии.
- Хром. Хром повышает твердость, прочность и коррозионную стойкость. Упрочняющий эффект образования стабильных карбидов металлов на границах зерен и сильное повышение коррозионной стойкости сделали хром важным легирующим материалом для стали. Стойкость этих металлических сплавов к химическому воздействию коррозионно-активных веществ основана на пассивации. Чтобы пассивация происходила и оставалась стабильной, сплав Fe-Cr должен иметь минимальное содержание хрома около 11 % по весу, выше которого пассивность может проявиться, а ниже невозможна. Хром может использоваться в качестве упрочняющего элемента и часто используется с упрочняющим элементом, таким как никель, для получения превосходных механических свойств. При более высоких температурах хром способствует повышению прочности. Быстрорежущие инструментальные стали содержат от 3 до 5% хрома. Он обычно используется для приложений такого рода в сочетании с молибденом.
- Никель. Никель является одним из наиболее распространенных легирующих элементов. Около 65% производства никеля используется для производства нержавеющей стали. Поскольку никель не образует карбидных соединений в стали, он остается в растворе в феррите, тем самым упрочняя и повышая ударную вязкость ферритной фазы. Никелевые стали легко подвергаются термической обработке, поскольку никель снижает критическую скорость охлаждения. Сплавы на основе никеля (например, сплавы Fe-Cr-Ni(Mo)) обладают превосходной пластичностью и ударной вязкостью даже при высоких уровнях прочности, и эти свойства сохраняются до низких температур. Никель также уменьшает тепловое расширение для лучшей стабильности размеров. Никель является базовым элементом для суперсплавов, которые представляют собой группу никелевых, железо-никелевых и кобальтовых сплавов, используемых в реактивных двигателях. Эти металлы обладают превосходной стойкостью к термической деформации ползучести и сохраняют свою жесткость, прочность, ударную вязкость и стабильность размеров при температурах, намного более высоких, чем другие аэрокосмические конструкционные материалы.
- Молибден. Молибден, содержащийся в небольших количествах в нержавеющих сталях, увеличивает прокаливаемость и прочность, особенно при высоких температурах. Высокая температура плавления молибдена делает его важным для придания прочности стали и другим металлическим сплавам при высоких температурах. Молибден уникален тем, что он увеличивает прочность стали на растяжение при высоких температурах и сопротивление ползучести. Он замедляет превращение аустенита в перлит гораздо больше, чем превращение аустенита в бейнит; таким образом, бейнит может быть получен непрерывным охлаждением молибденсодержащих сталей.
- Ванадий. Ванадий обычно добавляют в сталь для предотвращения роста зерна во время термической обработки. Контролируя рост зерна, он улучшает как прочность, так и ударную вязкость закаленных и отпущенных сталей.
- Вольфрам. Вольфрам производит стабильные карбиды и уменьшает размер зерна, чтобы увеличить твердость, особенно при высоких температурах. Вольфрам широко используется в быстрорежущих инструментальных сталях и был предложен в качестве замены молибдена в ферритных сталях с пониженной активацией для ядерных применений.
Если он сочетается с хромом в качестве отдельного компонента (карбид хрома), он может отрицательно сказаться на коррозионной стойкости, удаляя часть хрома из твердого раствора в сплаве и, как следствие, уменьшая количество доступного хрома для обеспечения устойчивость к коррозии.
При более высоких температурах хром способствует повышению прочности. Быстрорежущие инструментальные стали содержат от 3 до 5% хрома. Он обычно используется для приложений такого рода в сочетании с молибденом.
Эти металлы обладают превосходной стойкостью к термической деформации ползучести и сохраняют свою жесткость, прочность, ударную вязкость и стабильность размеров при температурах, намного более высоких, чем другие аэрокосмические конструкционные материалы.
Низколегированные стали
Низколегированные стали представляют собой категорию черных металлов, механические свойства которых превосходят свойства простых углеродистых сталей в результате добавления таких легирующих элементов, как никель, хром и молибден, марганец и кремний. Роль легирующих элементов заключается в повышении прокаливаемости с целью оптимизации механических свойств и ударной вязкости после термической обработки. Однако в некоторых случаях добавки к сплаву используются для уменьшения ухудшения состояния окружающей среды при определенных условиях эксплуатации. Низколегированные стали можно разделить на четыре основные группы:
- низкоуглеродистые стали, подвергнутые закалке и отпуску (QT)
- стали среднеуглеродистые сверхвысокопрочные
- подшипниковые стали
- стали жаростойкие хромомолибденовые
Типы легированной стали
Существует несколько подкатегорий легированной стали.
К ним относятся:
- Низколегированная сталь
- Высокопрочная низколегированная (HSLA) сталь
- Высоколегированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Микролегированная сталь
- Усовершенствованная высокопрочная сталь (AHSS)
- Мартенсетно-стареющая сталь
- Инструментальная сталь
Низколегированные стали обычно содержат менее 8 мас.% нежелезных элементов, тогда как высоколегированные стали содержат более 8 мас.% нежелезных элементов [2]. Оба обычно имеют превосходные механические свойства по сравнению с углеродистыми сталями
Свойства легированной стали
Легированные стали могут содержать самые разные элементы, каждый из которых может улучшать различные свойства материала, такие как механическая термическая и коррозионная стойкость. Элементы, добавляемые в небольших количествах, менее примерно 5 мас.%, имеют тенденцию улучшать механические свойства, например повышать прокаливаемость и прочность, тогда как более крупные добавки до 20 мас.
% повышают коррозионную стойкость и стабильность при высоких или низких температурах.
Влияние добавления различных элементов в сталь, наряду с типичными количествами в весовых долях, обобщено в таблице ниже.
| Элемент | Символ | вес. % | Функция |
| Алюминий | Ал | 0,95–1,30 | Легирующий элемент в азотируемых сталях |
| Висмут | Би | – | Улучшает обрабатываемость |
| Бор | Б | 0,001–0,003 | Улучшает прокаливаемость |
| Хром | Кр | 0,5–2,0 | Улучшает прокаливаемость |
| 4–18 | Коррозионная стойкость | ||
| Медь | Медь | 0,1–0,4 | Коррозионная стойкость |
| Свинец | Пб | – | Улучшает обрабатываемость |
| Марганец | Мн | 0,25–0,40 | Предотвращает ломкость в сочетании с серой |
| >1 | Повышает прокаливаемость | ||
| Молибден | Пн | 0,2–0,5 | Подавляет рост зерна |
| Никель | Ni | 2–5 12–20 | Повышает ударную вязкость Повышает коррозионную стойкость |
| Кремний | Си | 0,2–0,7 | Повышает прочность и прокаливаемость |
| 2 | Повышает предел текучести (пружинная сталь) | ||
| Более высокий % | Повышает магнитные свойства | ||
| Сера | С | 0,08–0,15 | Улучшает обрабатываемость (свойства легкообрабатываемой стали) |
| Титан | Ти | – | Снижает мартенситную твердость хромистых сталей |
| Вольфрам | Вт | – | Увеличивает твердость при высоких температурах |
| Ванадий | В | 0,15 | Повышает прочность при сохранении пластичности, способствует мелкозернистой структуре |
Круглый пруток из сплава | Forte Precision Metals, Inc.
Главная | Продукты | Легированная сталь
Пруток из легированной стали
Круглый пруток из легированной стали представляет собой сплав на основе железа с улучшенными физическими свойствами и прочностью, которые лучше всего подходят для аэрокосмической промышленности.
КРУГЛЫЙ ПРУТ ИЗ СПЛАВА
Легированная сталь представляет собой сплав на основе железа, обладающий повышенными физическими свойствами и прочностью, которые лучше всего подходят для аэрокосмической промышленности.
Свойства круглого проката из легированной стали легко изменяются, что позволяет ему приобретать различные аспекты твердости, коррозионной стойкости, повышенной прочности, пластичности и свариваемости.
Соответственно, легированная сталь хорошо подходит для поковок из-за ее прочности и износостойкости, которые обычно полезны в аэрокосмическом строительстве, особенно при изготовлении каркасов, компонентов и деталей самолетов.
Легированная сталь обычно легируется различными элементами, такими как хром, никель, медь, титан и алюминий, в диапазоне от 1,00 до 50,00% для улучшения ее физических свойств.
Легируя его другими элементами, его свойства улучшаются и фактически подходят для применений, требующих поковок, которые не может обеспечить обычная углеродистая сталь.
Если ваш бизнес относится к отрасли, в которой широко используются круглые прутки из легированной стали для различных применений, вам необходимо найти надежного поставщика круглых прутков из легированной стали, который также является поставщиком бесцентровых шлифованных прутков, который делает все возможное, также обеспечивая эффективные и исключительные услуги по точному шлифованию для создания и настройки круглых прутков из легированной стали, необходимых для вашего бизнеса.
Таким образом, Forte Precision Metals понимает ценность создания высококачественных поковок из легированной стали и других конечных продуктов, поэтому мы предлагаем не только превосходные прутки из легированной стали, но и предоставляем соответствующие услуги по механической обработке, такие как услуги прецизионного шлифования, чтобы выявить лучшее из вашего приобретенного материала сплава.
Forte Precision Metals считает себя ведущим производителем материалов из легированной стали, которые в основном используются в промышленности. Впоследствии мы остаемся непоколебимыми в нашей приверженности предоставлению лучших продуктов и услуг нашим клиентам.
В Forte Precision Metals мы работаем над производством легированных сталей с повышенным допуском и постоянным улучшением качества в различных размерах и формах, чтобы удовлетворить все требования, установленные нашими клиентами в местных и глобальных регионах.
Следовательно, мы также предоставляем услуги по прецизионному шлифованию, а также термическую обработку для достижения необходимой ударной вязкости, прочности и стойкости, которые вы хотите получить от нашего круглого прутка из легированной стали.
Если вам нужен эффективный поставщик круглого прутка из легированной стали и поставщик бесцентрового шлифованного прутка, способный предоставить вам превосходные прутки из сплава, Forte Precision Metals здесь для вас! Мы удостоверяемся, что мы тесно сотрудничаем с нашими клиентами, чтобы точно обеспечить их бары легированной стали в соответствующих спецификациях.
Позвоните нам или просто запросите расценки на барные запасы, которые вам нужны сегодня!
КРУГЛЫЙ ПРУТ ИЗ СПЛАВА
Поскольку легированная сталь является одной из самых универсальных сталей, что позволяет использовать ее в условиях высокого давления, во многих отраслях промышленности забывают, что необходимо знать, какой сплав Марка стали для использования в соответствии с конкретными приложениями.
Различные изделия из легированной стали изготавливаются из различных марок легированной стали. Многие промышленные производители и инженеры используют эти металлы, поскольку они подходят для множества применений в различных основных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная и другая техника.
Таким образом, важно тщательно выбирать марки легированной стали, подходящие для любого применения, указанного заказчиком, из-за их различной прочности и других свойств. Марки легированной стали в основном подвергаются отпуску и закалке для достижения желаемой ударной вязкости и высокой прочности.
Кроме того, также необходимо знать, в какой форме используется пруток из легированной стали, будь то прецизионная или бесцентровая форма прутка, чтобы избежать ошибок при применении.
Forte Precision Metals добросовестно учитывает все особенности своих клиентов, и для этого ее команда охотно работает в тесном сотрудничестве для эффективного достижения желаемого конечного продукта. Чтобы выполнить необходимые требования, мы предоставляем уникальную информацию о каждой марке легированной стали и ее спецификациях, когда речь идет о ее характере, производительности и подходящих областях применения.
, пожалуйста, см. Таблица сплавных сталей Forte Precision Metals, чтобы узнать, какой из них будет подходит для ваших промышленных применений:
поддается механической обработке, поддается сварке и пластичности, имеет высокую прочность
хромистая легированная сталь
Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими доступными продуктами, применимыми для вашего самолета, и свяжитесь с нами, чтобы получить дополнительную информацию.
00","type":"text"}» data-margin-bottom=»15pt» data-hd-info=»0″ data-line-height=»1.7″ data-doc-id=»700142000002274032″ data-doc-type=»writer»> Легированная сталь — это тип стали, который состоит из различных элементов с различным процентным содержанием. Он может использоваться во многих областях и часто используется для изготовления сплавов, которые представляют собой металлы, свойства которых отличаются от их чистых форм.
Его также можно легко сваривать, обрабатывать и формировать в сложные формы.