Основные свойства легированных сталей и сталей со специальными свойствами

Легированные стали. Стали, в которых имеются специальные присадки легирующих элементов, называют легированными. Легирующие элементы изменяют свойства сталей. Легированные стали имеют более высокую прочность и износостойкость по сравнению с углеродистыми сталями. Некоторые легирующие элементы придают сталям высокую красностойкость, т. е. свойство сохранять высокие механические свойства в нагретом состоянии, стойкость против атмосферной коррозии, против коррозии в агрессивных средах и т. п. Основными легирующими элементами являются кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, ванадий, молибден, кобальт и титан. [c.80]

По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные. Углеродистой называется сталь, свойства которой в рабочих условиях определяются в основном содержанием в ней углерода. Кроме железа и углерода эти стали содержат марганец (до 0,8%), кремний (до 0,4%), а также вредные примеси — серу (до 0,04%) и фосфор (до 0,035 %). Легированной называется сталь, свойства которой в рабочих условиях определяются как содержанием в ней углерода, так и содержанием других элементов, специально введенных в ее состав. В зависимости от содержания легирующих добавок стали делят на три группы низколегированные — суммарное содержание легирующих добавок менее 2,5%, среднелегированные — от 2,5 до 10% и высоколегированные — стали, содержание железа в которых более 45 %, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10% при содержании одного из них не менее 8 % [c.277]

Марганец является одним из основных легирующих элементов и входит в состав конструкционных, пружинных сталей, сталей для нефте- и газопроводных труб, сталей со специальными свойствами. [c.9]

Отливки из легированной стали. Литьё с высокой прочностью или со специальными свойствами получают за счёт введения легирующих элементов и комбинированной термической обработки этих сталей нормализации с отпуском, закалки в воде, масле или на воздухе с последующим отпуском и пр. Основными легирующими элементами являются хром, никель, марганец, молибден, кремний, ванадий, медь, вольфрам и титан. В последнее время начинают вводить Колумбии, азот, селен, цирконий и др., небольшие количества которых оказывают благотворное влияние на литьё. [c.39]

Хромистые стали, претерпевающие а-превращение, т. е. находящиеся в пределах концентраций существования у-фазы, относятся к мартенситным в связи с очень небольшой критической скоростью охлаждения сталей, содержащих более 5 % Сг, даже при небольшом содержании углерода. Мартенситные высокохромистые стали — это основная группа высоколегированных хромистых сталей. Они содержат 8—14 % Сг и 0,06—0,4 %С, а для придания специальных свойств и другие легирующие элементы. Наличие в сталях углерода при высоком содержании хрома позволяет получать сочетание коррозионной стойкости и различной степени упрочнения при мартенситном превращении. [c.244]

В зависимости от химического состава специальных сталей процесс сварки протекает по-разному. При сварке этих сталей происходит частичное выгорание легирующих примесей, вследствие чего металл шва по своим свойствам отличается от основного металла. Легированные стали хуже проводят тепло, чем малоуглеродистые стали. Малая теплопроводность легированных сталей способствует, во-первых, перегреву свариваемого металла, а во-вторых, появлению больших деформаций. Появление деформаций объясняется также большим, чем у малоуглеродистой стали коэффициентом линейного расширения. [c.109]

По химическому составу сталь делят на углеродистую, основные свойства которой определяются присутствием в ней углерода, и легированную, свойства которой обусловливаются специально введенными в нее наряду с углеродом легирующими элементами, такими, как вольфрам, ванадий, хром. В углеродистой стали также содержатся кроме углерода другие элементы, например марганец, кремний, хром, никель. Однако эти элементы ие вводятся в углеродистую сталь специально, а входят в исходные материалы (руды, флюсы и т. п.) или попадают в сталь в процессе ее раскисления. [c.22]

Красностойкость быстрорежущих сталей достигает 600-650 °С она зависит в основном от двух факторов — химического состава сталей и режима их термической обработки. Наиболее важными легирующими элементами быстрорежущей стали являются вольфрам (6-18 %), ванадий (1-5 %) и хром (3-4,5 %). Некоторые быстрорежущие стали содержат кобальт, который также повышает их красностойкость. Однако с увеличением содержания кобальта и ванадия шлифуемость сталей ухудшается, повышается их чувствительность к обезуглероживанию. Чтобы придать быстрорежущим сталям хорошие режущие свойства, их подвергают термической обработке по специальному режиму. [c.64]

Легирующие элементы образуют с железом и другими элементами твердые растворы и химические соединения, свойства которых в значительной мере определяют свойства стали. Основная цель легирования — придание конструкционным сталям высоких механических свойств, повышение стойкости против хрупкого разрушения, а также обеспечение специальных свойств (например, жаропрочности). [c.12]

Для восстановления первичного химического состава металла, а в некоторых случаях и для улучшения механических свойств шва производят легирование наплавляемого металла. Цель легирования — восполнить выгорание основных примесей стали и ввести в металл шва элементы, придающие стали специальные качества. Легирующие элементы — кремний, марганец, хром, молибден, вольфрам, титан и др. — используют через электродное покрытие, в виде ферросплавов и электродного металла. [c.105]

Свариваемость легированных сталей оценивается не только возможностью получения сварного соединения с физико-механическими свойствами, близкими к свойствам основного металла, но и возможностью сохранения специальных свойств коррозионной стойкости, жаропрочности, химической стойкости, стойкости против образования закалочных структур и др. Большое влияние на свариваемость стали оказывает наличие в ней различных легирующих примесей марганца, кремния, хрома, никеля, молибдена и др. [c.272]

Хром, кремний и алюминий сильно повышают защитные свойства высокотемпературной окалины и поэтому являются основными легирующими компонентами жаростойких сплавов. Хром и кремний, помимо этого, улучшают механические свойства сталей. Введение ряда других дополнительных присадок производится с целью сообщения сплаву дополнительных специальных свойств. [c.463]

Сварка под флюсом также требует разработки специальных сварочных материалов. Широко применяемые окислительные высококремнистые, высокомарганцовистые флюсы не пригодны для сварки высокохромистых сталей в связи с происходящими при этом процессами окисления не только активных легирующих элементов, но и основного легирующего элемента - хрома. В ряде случаев повышение концентрации кремния, а также марганца в высокохромистом металле вредно для его свойств, в частности, уменьшает его пластичность и вязкость. [c.329]

Стали инструментальные легированные. Легированной называют сталь, которая кроме обычных постоянных примесей содержит еще ряд элементов, специально вводимых в сталь при ее выплавке для получения заданных свойств. Эти элементы называются легирующими и к ним относятся хром, никель, вольфрам, ванадий, молибден, кобальт, титан. Кремний и марганец, если они специально введены в сталь, тоже являются легирующими элементами. Легирующие элементы по-разному влияют на свойства сталей. Основное их влияние выражается в следующем. [c.13]

По химическому составу все стали разделяют на углеродистые и легированные. К углеродистым относят стали, в которых основным элементом, оказывающим большое влияние на их свойства, является углерод. Легированные стали отличаются от углеродистых тем, что в них добавлены легирующие элементы (алюминий, хром, кремний, марганец и др.), которые улучшают свойства сплава. По назначению стали подразделяют на конструкционные, инструментальные и специальные. [c.78]

Быстрорежущие стали содержат большое количество (до 25%) специальных легирующих элементов — вольфрама, хрома, кобальта, молибдена, ванадия, которые повышают режущие свойства стали. Основное достоинство резцов из быстрорежущей стали — способность сохранять твердость НЯС 62—64) и износостойкость при нагреве в процессе резания до 560—600° С. Благодаря этому скорость резания резца из быстрорежущей стали в 2—3 раза больше по сравнению с резцами из углеродистой стали. [c.28]

На механические, физические и химические свойства стали большое влияние оказывают присадки легирующих элементов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, титана и др. Большинство специальных примесей и углерод повышают прокаливаемость стали, так как увеличивают устойчивость аустенита и замедляют процесс распада его при охлаждении. Основное влияние большинства специальных примесей и углерода заключается в том, что они снижают критическую скорость охлаждения и при определенном содержании могут вызвать закалку даже при охлаждении на воздухе. При сварке большинства легированных сталей вероятность образования мартенсита в наплавленном металле и в зоне термического влияния весьма высока, потому что скорость охлаждения после сварки довольно значительна и превышает скорость охлаждения на воздухе. Это является одним из основных затруднений при сварке легированных сталей. [c.172]

По аналогии со сталью свойства чугунов могут быть повышены путем легирования специальными элементами и термической обработкой. В зависимости от характера и количества легирующих элементов может быть получена основная металлическая масса, такая же, как в легированной стали (т. е. аустенитная, мартенситная, фер-ритная и др.). В отличие от стали в легированных чугунах углерод находится частично или полностью в виде графита. [c.182]

К железоуглеродистым сплавам относятся сплавы, в которых основными компонентами являются железо и углерод. В зависимости от содержания углерода железоуглеродистые сплавы делятся на две группы чугуны (при содержании угле юда более 2%) и стали (при содержании углерода до 2%). Помимо железа и углерода, железоуглеродистые сплавы обязательно содержат марганец, кремний, серу и фосфо], а также могут содержать и ряд других компонентов, называемых легирующими, которые специально вводятся в эти сплавы. Чугуны и стали, содержащие только железо, углерод, марганец, кремний, серу и фосфор, называются у г л е род и с т ы м и. Чугуны и стали, которые содержат легирующие компоненты (в количествах, изменяющих какие-либо свойства сплава), называются легированными. В том случае, когда содержание марганца и кремния превышает определенные количества, эти компоненты также считаются легирующими. Так, марганец становится легирующим компонентом при содержании в стали более 1%, а кремний — при содержании в стали более 0,8%. [c.41]

Установлено, что легирующие компоненты преимущественно растворяются в основных фазах железоуглеродистых сплавов (феррит, аустенит, цементит) или образуют специальные карбиды, по формуле отличающиеся от цементита. Поэтому оценка свойств детали при выборе сталей должна производиться не по свойствам, гарантируемым стандартами, а в зависимости от термической или термомеханической обработки детали. Причем во избежание снижения запаса вязкости следует применять сталь с минимальным содержанием легирующих компонентов, обеспечивающим полную прокаливаемость детали данного сечения. [c.39]

Быстрорежущие стали являются основным материалом для большинства режущих инструментов. Важнейшим свойством быстрорежущих сталей является теплостойкость, которая сочетается с высокой твердостью (до 70 КС,), износостойкостью и повышенным сопротивлением пластической деформации. Х1ол теплостойкостью понимают способность стали при нагреве рабочей части инструмента в процессе эксплуатации сохранять структуру и свойства, необходимые для деформирования или резания обрабатываемого материала. Теплостойкость создается специальной системой легировация стали и закалкой с очень высоких температур (для высоковольфрамовой стали до 1300 °С). Основными легирующими элементами являются вольфрам и его химический аналог молибден, который может замещать вольфрам в соотношении W Мо =1 1,4...1,5 (если содержание молибдена в стали не превышает 5 %). Для большинства современных рационально легированных быстрорежущих сталей суммарное содержание вольфрама и молибдена принято в пределах 12 % [W+ (1,4...1,5)Мо = = 12]. Быстрорежущие стали легируют также хромом, ванадием, кобальтом и некоторыми другими элементами. Ранее говорилось, что быстрорежущие стали маркируют буквой Р (от слова рапид — быстрый). Цифры после буквы Р указывают на содержание вольфрама в процентах. Другие легирующие элементы обозначаются соответствующими буквами, а их содержание в процентах — цифрами. Исключение представляет хром, который в количестве около 4 % находится практически во всех быстрорежущих сталях, однако в обозначении марки стали не указывается. [c.94]

Справочник подготовлен коллективом авторов Украинского науч но-исследовательского института специальных сталей и сплавов При составлении справочника были использованы результаты боль того количества научно-исследовательских работ по изучению влня ния легирующих элементов и режимов термической и химико-тер мической обработки на основные свойства инструментальных сталей широких промышленных испытаний новых и стандартных сталей выполненных УкрНИИспецсталью, ВНИИинструментом, Станкином ЦНИИТмашем и рядом других иоследовательоюих институтов, ме таллургическими и машиностроительными заводами. [c.4]

Основным конструкционным материалом для производства сварных конструкций в течение длительного периода являлась малоуглеродистая сталь (типа Ст.З, Ст.2 и др.), характеризующаяся гарантированной, но невысокой прочностью, высокой пластичностью и хорошей технологичностью, в том числе и свариваемостью. Немаловажное значение имеет и относительная дешевизна этой стали, не содержащей специальных легирующих элементов. Малоуглеродистая сталь наряду с указанными достоинствами имеет и ряд недостатков, из которых важнейшими являются относительно низкая прочность, пониженное сопротивление хрупкому разрушению и повышенная чувствительность к механическому старению. Последние два свойства в значительной мере определяются степенью раскисленности металла (кипящая, по-луспокойная и спокойная) даже лучшая из них — спокойная малоуглеродистая сталь характеризуется невысокими значениями ударной вязкости при минусовых температурах, что в ряде случаев ограничивает область ее применения. Интенсивными исследованиями в последние годы доказано, что применением специальных технологических приемов (регулируемая прокатка, термическое упрочнение и др.) или дополнительным введением в металл модифицирующих элементов (ниобий, ванадий и др.) можно заметно улучшить качественные характеристики малоуглеродистой стали, в том числе и ее сопротивление хрупкому разрушению. Можно преодолеть недостатки малоуглеродистой стали и путем перехода на низколегированные стали (стали повышенной прочности), повышенная прочность и сопротивляемость хрупким разрушениям у которых достигается присадкой легиру ющих элементов и измельчением структуры. [c.4]

Нержавеющая сталь относится к группе высоколегированных сталей, в которую обычно включают стали, содержащие,, помимо углерода, более 1 % (по массе) специально добавленных элементов. Путем добавок получают материалы, обладающие особыми свойствами, такими как окалиностойкость цри высоких температурах, способность к резанию и др. Нержавеющие стали отличаются особой стойкостью против атмосферных воздействий и действия многих химических реактивов. Их основными состаиньгми частями, определяющими хорошие антикоррозионные качества, являются хром и никель или кобальт. Кроме них, в зависимости от желаемых механических свойств, указанные стали могут содержать другие легирующие элементы, такие как марганец, молибден, вольфрам, титан, ванадий, алюминий н др. По структуре нержавеющие стали можно разделить на 5 основные группы [c.350]

Случайной примесью может быть любой элемент (медь, алюминий, вольфрам, никель), который попал в шихту вместе с металлоломом или чугуном при выплавке стали. Содержание этих элементов ниже тех пределов, когда их вводят специально как легирующие добавки Специальные примеси. Это элементы, специально вводимые в сталь для получения каких-либо заданных свойств. Такие элементы назы вают легирующими, а стали, их содержащие, легированными ста лями (свойства и назначение таких сталей рассмотрены в гл. IX) Углеродистые стали являются основным конструкционным мате риалом, который используют в различных областях промышленности Существует несколько классификаций, позволяющих системати зировать стали, что упрощает поиск нужной марки стали с учетом ее свойств. Основной классификацией является классификация по структуре (см. с. 161). Кроме того, стали классифицируют по способу выплавки, по качеству и по назначению. [c.163]

Интенсивное развитие отечественной металлургии и машиностроения, произвойст1во и использование все в бошьших объемах конструкционных материалов со специальными свойствами (многие из которых являются труднообрабатываемыми), интенсификация процессов резания и обработки давлением, необходимость экономного расходования легирующих материалов явились основными предпосылками для дальнейшего совершенствования инструментальных сталей и сплавов. [c.3]

Активно раскисляет является легирующим элементом стали со специальными электрическими и магнитными свойствами у чугуна повышает износостойкость и является основным графитизирующим элементом повышает и спи-жает и о стали в равновесном и высокоотпущенном состоянии. Увеличивает склонность к отпускной хрупкости [c.38]

Поэтому сверхструктуры используются в основном в сталях и сплавах со специальными свойствами сплавах с высокой магнитострикцией, высококоэрцитивных сплавах для специальных постоянных магнитов и т. п. В ряде других случаев сверхструктуры вредны, и для предотвращения их образования необходимо принимать меры. Примерами могут служить магнитномягкие сплавы, от которых требуется низкая коэрцитивная сила, некоторые сорта конструкционной стали и др. Высказывалось предположение, что образование сверхструктур легирующими элементами в граничном слое ау-стенитного (бывшего аустенитиого) зерна является одной из причин обратимой хрупкости при отпуске конструкционной улучшаемой стали определенных составов. [c.565]

Среди средне- и высоколегированных сталей наибольший интерес представляют хромистые и хромоникелевые нержавеющие и кислотоупорные стали, которые широко применяются в сварных изделиях. химической аппаратуры. Основными легирующими присадками в тих сталях являются хром и никель, которые обусловливают структуру и специальные свойства стали. Структура этих сталей в значительной мере определяет особенности их сварлваемости и свойства сварного соединения. В зависимости от содержания хрома, углерода, никеля и других элементов эти стали могут принадлежать к аустенитному, мар-тенситному, полуферритному и ферритному классам. Сплавы, имеющие ферритную структуру, не претерпевают фазовых превращений при нагреве и поэтому не могут термически обрабатываться. При повышении содержания углерода сталь становится термически обрабатываемой даже при высоких содержаниях хрома. В таких сталях при нагреве происходит превращение в аустенит, который затем при охлаждении распадается с образованием феррито-карбидных смесей в виде перлита или промежуточных структур, а также частично превращается в мартенсит (полуферритные стали) или полностью превращается з И [c.211]

Хром является одним из важнейших легирующих металлов. Присадка хрома повышает пределы прочности и текучести стали при медленном снижении относительного удлинения. В углеродистых сталях присутствие хрома величивает ее твердость и износостойкость. Окалиностойкие стали содержат 3—12% Сг, нержавеющие и кислотостойкие стали — >12% Сг. Хро.м широко применяют при производстве сложнолегированных сталей, что позволяет получить высокие эксплуатационные качества при необходимых свойствах стали. В последние годы все иире используют и легированные хромом чугуны. Черная металлургия потребляет 60 % добываемого хрома. Для легирования стали используют в основном феррохром — сплав хрома и железа и ферросилико-хром — сплав железа, хрома и кремния. Сортамент хромовых сплавов, основанный на содержании в сплаве углерода, приведен в табл. 57, 58. По принятой терминологии сорта, содержащие <2 % С, называют рафинированным феррохромом. В тех случаях, когда в получаемых хромистых сплавах ограничено содержание железа, применяют вместо феррохрома металлический хром (табл. 59) или специальные лигатуры [c.188]

Хромоникелевые стали типа 18-8 без дополнительного легирования другими примесями, наряду с ценными свойствами, характерными для аустенитных сталей, обладают существенным недостатком — склонностью к межкристаллитной коррозии (после воздействия так называемых критических или опасных температур), возникающей в результате выпадения сложных карбидов железа и хрома по границам кристаллов аустенита и обеднения пограничных слоев аустенита хромом. Закалка, как уже указывалось, фиксирует аустенитное строение и этим самым предотвращает опасность межкристаллитной коррозии. С помощью закалки представляется возможным получить листовую катаную сталь типа 18-8, которая в состоянии поставки обладает стойкостью против межкристаллитной коррозии. При сварке такой стали определенные участки основного металла, расположенные по обе стороны от шва, подвергаются более или менее длительному нагреву в температурной области, ограниченной линиями GK и GE. Здесь foжeт развиться межкристаллитная коррозия. Чтобы этого не произошло, необходимо принять специальные меры — либо снизить содержание углерода в стали до предела растворимости в аустените при комнатной температуре, либо предотвратить обеднение аустенита хромом путем легирования стали элементами, обладающими большим сродством к углероду, чем хром. С этой, целью стали типа 18-8 легируют дополнительно титаном или ниобием с танталом. Оба эти элемента повышают прочность и жаропрочность стали. [c.35]

СТАЛЬ — сплав железа с углеродом, содержащий пе более 2% углерода. С. является основным материалом для изготовления сварных конструкций. По химическому составу различают углеродистую (нелегированную) С., содержащую, кроме железа и углерода, другие компоненты только в виде примесей, и легированную (специальную) С., в состав которой намеренно вводятся легирующие компоненты. По назначению С. делится на строительную, конструкционную (мащипостроительную), инструментальную и С. с особыми физическими свойствами (нержавеющая, жаропрочная, жаростойкая, или окалиностойкая, износоустойчивая, магнитная, сталь с особыми тепловыми свойствами и др.). По способу производства различают мартеновскую С., выплавляемую в мартеновских печах, бессемеровскую, производимую в конвертерах, имеющих футеровку из кислых материалов, томасовскую, получаемую в кон- [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...