Классификация легированных сталей

Легированные стали могут быть классифицированы по четырем при­знакам: по равновесной структуре, по структуре после охлаждения на воздухе, по составу и по назначению.

Классификация по равновесной структуре

1. Доэвтектоидные стали, имеющие в структуре избыточный феррит.

2. Эвтектоидные стали, имеющие перлитную структуру.

3. Заэвтектоидные стали, име­ющие в структуре избыточные (вто­ричные) карбиды.

4. Ледебуритные стали, име­ющие в структуре первичные кар­биды, выделившиеся из жидкой стали. В литом виде избыточные карбиды совместно с аустенитом образуют эвтектику — ледебурит, который при ковке или прокатке разбивается на обособленные кар­биды и аустенит.

В соответствии с диаграммой Fе—С доэвтектоидные углеродистые стали содержат менее 0,8 % углерода, эвтектоидные 0,8 %, заэвтектоидные 0,8—2,14 % и ледебуритные более 2,14 %.

Классификация по структуре после охлаждения на воздухе

Учитывая структуру, получаемую после охлаждения на воздухе образцов небольшой толщины, можно выделить три основных класса сталей: 1) перлитный; 2) мартенситный; 3) аустенитный. Стали перлитного класса характеризуются относительно малым содержанием легирующих элементов, мартенситного — более значительным, и, наконец, аустенитного — высоким содержанием легирующих элементов.

Классификация по составу

В зависимости от состава легированные стали классифицируются как никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и тому подобные стали. Классификационный признак — наличие в стали тех или иных легирующих элементов.

Классификация по назначению

В зависимости от назначения стали можно объединить в следующие группы.

Конструкционная сталь, идущая на изготовление деталейма­шин. Конструкционная сталь, как правило, у потребителя подвер­гается термической обработке. Поэтому конструкционные стали подразделяют на цементуемые (подвергаемые цементации) и улучша­емые (подвергаемые закалке и отпуску).

Близкие по составу к конструкционным сталям, но не предназна­ченные для термической обработки у потребителя, объединяются в группу так называемых строительных сталей (они в основном применяются в строительстве). Часто их называют низколегирован­ными.

Инструментальная сталь, идущая на изготовление режущего, измерительного, штампового и прочего инструмента. Инструмен­тальные стали условно подразделяют на следующие четыре категории: углеродистые, легированные, штамповые и быстроре­жущие.

Стали и сплавы с особыми свойствами. Кним относятся стали, обладающие каким-нибудь резко выражен­ным свойством: нержавеющие, жаропрочные и теплоустойчивые, износоустойчивые, с особенностями теплового расширения, с особыми магнитными и электрическими свойствами и т. д.

В ряде случаев эти стали содержат такое большое количество легирующих элементов, что их нужно причислять не к сплавам железа, т. е. не к сталям, а к сложным многокомпонентным сплавам. Однако четкой границы между такими сплавами и сталями нет, и поэтому их придется рассматривать вместе со сталями. Более того, некоторые из таких сплавов могут вовсе не содержать железа, хотя по свойствам и назначению они близки к сплавам, в которых основной элемент - железо.

3.Маркировка легированных сталей

Для обозначения марок стали разработана система, принятая в ГОСТах. Обозначения состоят из числа цифр и букв, указывающих на примерный состав стали.

Каждый легирующий элемент обозначается буквой: Н — никель; Х - хром; К — кобальт; М — молибден; Г — марганец; Д — медь; Р - бор; Б — ниобий; Ц — цирконий; С — кремний; П — фосфор; Ч - редкоземельные металлы; В—вольфрам; Т—титан; А—азот; Ф - ванадий; Л - бериллий; Е - селен; Ви - висмут; Гл - галлий; Кд - кадмий; Ш - магний; Ю — алюминий. Первые цифры в обозначении показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (у высокоуглеродистых инструментальных сталях в десятых долях процента). Цифры, идущие после буквы, указывают на примерное содержание данного легирующего элемента (при содержании элемента менее 1 % цифра отсутствует; при содержании 1 % цифра 1 и 2 % — цифра 2 и т.д.).

Следовательно, сталь состава 0,10 - 0,15 % С и 1,3 - 1,7 % Мn обозначается 12Г2; сталь состава 0,28 - 0,35 % С; 0, - 1,1 % Сr; 1,2 % Мn; 0,8 - 1,2 % Si обозначается ЗОХГС и т. д.

Для того, чтобы показать, что в стали ограничено содержание серы и фосфора (S < 0,03 %; Р < 0,03 %), а также что соблюдены условия металлургического производства высококачественной, в конце обозначения марки ставят букву А (высококачественные стали).

Для сплавов с содержанием железа менее 50 % и большим количеством различных легирующих элементов все они перечисляются буквами, а цифрой указывается только содержание никеля. Нестандартные стали обозначают самым различным образом. Так, опытные марки, выплавленные на заводе «Электросталь», обозначаются буквой И (исследовательские), П (пробные) и порядковым номером, например ЭИ179, ЭИ276, ЭП398.

Теперь рассмотрим подробнее некоторые легированные стали.