Легированная сталь – металл с определёнными техническими и эксплуатационными характеристиками. Он обычных сплавов он отличается наличием в составе определённых компонентов. Содержание титана, хрома, алюминия и других элементов придаёт готовому сплаву дополнительные свойства. Металл выпускается для разных видов деятельности.
В зависимости от процентного содержания компонентов, различают такие сплавы:
- низколегированные с содержанием дополнительных элементов не больше 5%;
- среднелегированные – общий показатель добавок составляет около 10%;
- высоколегированные – содержание дополнительных компонентов свыше 10%.
На производстве полуфабрикат обязательно подвергается дополнительной термической обработке. Это необходимо для улучшения структуры и формы готовой продукции.
В чём заключаются преимущества материала
Легированная сталь применяется практически повсеместно для изготовления несущих конструкций зданий, мостов, производства деталей практически для всех видов оборудования. Причина такой востребованности заключается в:
- высоком уровне сопротивляемости ломкости при воздействии низких температур;
- уникальных технологических качествах благодаря добавлению легирующих компонентов;
- минимальной вероятности появления серьёзных дефектов в процессе эксплуатации;
- высокой прочности и устойчивости на разрыв;
- твёрдости;
- сопротивляемости деформации при любых условиях.
Возможные недостатки металла исчезают при определённой термической обработке. В результате получается прочный материал, способный служить годами в самых сложных условиях.
Легирующие и дополнительные компоненты
Видов материала на сегодняшний день существует немало. Благодаря маркировке можно узнать, какими же свойствами он обладает. При производстве заготовок чаще всего добавляют:
- хром – повышает устойчивость готовых элементов к коррозии, делает металл прочнее и твёрже;
- никель – добавляет материалу пластичности, вязкости, сопротивляемости к появлению ржавчины;
- титан – обеспечивает большую плотность металла за счёт уменьшения зернистости, заготовки легче поддаются обработке;
- молибден – увеличивает прочность и прокаливаемость;
- ванадий – уменьшает зернистость текстуры, что способствует повышению прочности на разрыв;
- вольфрам – придаёт твёрдость, уменьшает вероятность расширения при воздействии высоких температур;
- кремний – улучшает упругость, устойчивость к ржавчине;
- кобальт – увеличивает жаропрочность;
- алюминий – повышает коррозионную стойкость.
Кроме основных добавок, в составе легированных сталей обязательно присутствуют технологические примеси. Даже в производственных условиях избавиться от них на 100% не удаётся. Процентное содержание каждой из них влияет на эксплуатационные характеристики готового продукта. Так, в любой марке в различных соотношениях содержатся:
- Углерод. Оптимальное содержание в составе металла этого компонента составляет 1,2%. Такой материал довольно твёрдый. Превышения показателя негативно влияет на качество – металл теряет пластичность и прочность.
- Марганец. Оптимальное содержание – 0,8%. Его основной задачей является предотвращение негативного воздействия серы на сталь. Кроме того, он повышает степень раскисления материала.
- Фосфор. Этот компонент обычно содержится в минимальном количестве. В идеале, его в составе легированной стали практически не должно быть. Превышение количественного показателя фосфора свидетельствует о плохой свариваемости и снижении коррозионной стойкости.
- Сера. Максимально допустимое содержание этого элемента – 0,6%. При большем коэффициенте уменьшается пластичность, сопротивляемость к появлению ржавчины.
В составе стали могут также содержаться кислород, азот, водород.
Где используется легированная сталь
На сегодняшний день сложно представить сферу деятельности, где не применялся бы этот материал. За счёт высокой прочности и других характеристик из легированной стали производятся практически все виды инструментов, детали для техники, промышленного оборудования. Кроме того, её используют для создания бытовых приборов и предметов. Так, легированная сталь часто служит сырьём при производстве обычных кастрюль, корпусов техники, важных деталей механизмов и так далее. Из-за высокой стоимости сырья его применяют только для изготовления важных элементов. Например, шестерни или другие детали из других металлов не способны прослужить долго из-за неустойчивости к трению, техническим жидкостям или серьёзной нагрузке. В зависимости от сферы эксплуатации, применяется металл определённой марки.