Легированные стали

Основными легирующими элементами являются кремний, никель, марганец, хром. Такие элементы, как вольфрам, молибден, ванадий, алюминий, титан и бор, вводят в сталь в сочетании с хромом, нике­лем и марганцем для дополнительного улучшения свойств. Однако высокие эксплуатационные характеристики легированных сталей обнаруживаются только после закалки и отпуска, так как в отожженном состоянии их механические свойства практически не отличаются от свойств углеродистых сталей. Улучшение механических свойств обу­словлено влиянием легирующих элементов на свойства феррита, дис­персность карбидной фазы, устойчивость мартенсита при отпуске, прокаливаемость и размер зерна.

Легирующие элементы, растворяясь в феррите, упрочняют его. Однако упрочнение феррита приводит к снижению ударной вязкости, особенно если концентрация легирующих элементов больше 1 %. Исключение составляет никель, который не снижает вязкости стали.

Карбидообразующие элементы (Сг, Mo, V, W, Nb, Ti) влияют на природу и свойства карбидов в стали. Специальные карбиды леги­рующих элементов способны при нагреве растворяться в аустените, а на стадии отпуска, выделяясь из перенасыщеного твердого раствора в виде мелкодисперсных фаз, упрочнять сталь. Легирование сталей хромом, бором, молибденом повышает их прокаливаемость. Наиболее эффективно повышает прокаливаемость комплексное легирование Сг + Mo, Cr + Ni, Cr + Ni + Mo. Большинство легирующих элемен­тов измельчают зерно, но особенно эффективно это делают ванадий, ниобий, титан, цирконий, алюминий.

Рассмотрим некоторые наиболее распространенные легирован­ные стали, применяемые в народном хозяйстве.