ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Легирующие элементы в конструкционных сталях из "Металловедение и термическая обработка металлов " Основными легирующими элементами конструкционных сталей являются хром в количестве до 1,8% (чаще 0,8—1,1%), никель (0,5—4,5%), кремний (0,5—1,2) и марганец (0,8—1,8%). Вольфрам, молибден, ванадий, титан, бор и другие легирующие элементы не применяют в качестве самостоятельных присадок, а вводят в сталь в сочетании с хромом, никелем и марганцем для дополнительного улучшения свойств. Обычно в конструкционных сталях содержится 0,15—0,45% Мо 0,5—1,2% и 0,1—0,3% V 0,06—0,12% Т1 0,002—0,005% В. Большинство конструкционных сталей относятся к перлитному классу, а в равновесном состоянии к группе доэвтектоидных. [c.287] Для достижения высокой прокаливаемости сталь чаще легируют более дешевыми элементами — марганцем, хромом и бором, а также более дорогими — никелем и молибденом. Однако следует иметь в виду, что по достижении необходимой для данного сечения прокаливаемости дальнейшее увеличение в стали легирующих элементов может не улучшить, а, напротив, ухудшить механические свойства стали. При этом повышается порог хладноломкости и уменьшается запас вязкости. Например, увеличение содержания в стали хрома или марганца до 1,0% практически не влияет на порог хладноломкости. Однако при больших их концентрациях порог хладноломкости повышается. Поэтому содержание легирующих элементов должно быть минимальным, обеспечивающим необходимую для данного сечения и условий охлаждения сквозную прокаливаемость. [c.288] Чрезмерное легирование ухудшает и технологичность стали (обработку резанием, свариваемость и т. д.). Исключение составляют никель и молибден. Никель повышает сопротивлеч 1е хрупкому разрушению, повышая пластичность и вязкость, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений и понижая температуру порога хладноломкости. При содержании в стали 1,0% N1 порог хладноломкости снижается на 60—80°С, дальнейшее увеличение концентрации никеля до 3—4% вызывает менее сильное, но все же снижение порога хладноломкости. Введение 3—4% Ni рекомендуется для обеспечения глубокой прокаливаемости. Никель уменьшает анизотропию и повышает пластичность и вязкость в направлении, поперечном волокну. Никель — дорогой металл. Поэтому чаще в конструкционные стали его вводят совместно с хромом и другими элементами и притом в предельно минимальном количестве. В сложнолегированных сталях, никель также обеспечивает высокое сопротивление хрупкому разрушению. [c.288] Легирование стали небольшими количествами (до 0,1 — 0,15%) V, Т1, ЫЬ и 2г, образующими труднорастворимые в аустените карбиды, измельчает зерно, что понижает порог хладноломкости, повышает работу распространения трещины и уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений. При большом содержании этих элементов сопротивление стали хрупкому разрушению уменьшается. [c.288] После одинаковой температуры отпуска легированная сталь будет иметь более высокую прочность (твердость), но несколько меньшую пластичность и вязкость. Легирующие элементы существенно повышают прочность стали после улучшения, упрочняя ферритную основу (в том числе и за счет сохранения большей плотности дефектов строения) и увеличивая дисперсность карбидных частиц. Наиболее сильно упрочняют сталь Сг, Мо и Si. [c.289] Для подавления обратимой отпускной хрупкости сталь легируют молибденом (или вольфрамом). Это очень важно для крупных изделий, в которых даже при охлаждении в воде от температур отпуска нельзя устранить эту хрупкость. Кроме указанного, молибден (вольфрам) повышает прокаливаемость (особенно в сочетании с никелем), устойчивость стали против отпуска и способствует образованию мелкозернистой стали. Молибден значительно улучшает механические свойства стали после цементации (нитроцементации), и повыщает твердость и прокаливаемость цементованного слоя, так как стали, содержащие молибден, не склонны к внутреннему окислению при взаимодействии с газовым карбюризатором. [c.289] Кремний является полезным легирующим элементом для сталей, подвергаемых изотермической закалке. Стали, содер ка-щне кремний, после изотермической закалки обеспечивают высокую вязкость и пониженную чувствительность к надрезу. Это объясняется тем, что в процессе промежуточного превращения возрастает количество высокоуглеродистого остаточного аустенита и повышается вязкость бейнита за счет уменьшения в а-фазе углерода. [c.289] Цифры после букв указывают примерное содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах отсутствие цифры указывает, что оно составляет 1 — 1,5% и менее. [c.289] Основная масса легированных конструкционных сталей выплавляется качественными ( 0,035% Р и 0,035% 5). [c.290] Высококачественные стали содержат меньше вредных примесей ( 0,025% 5 и 0,025%Р) и обозначается буквой А, помещенной в конце марки. [c.290] Вернуться к основной статье