На сьогоднішній день в безлічі галузей використовується найрізноманітніша сталь. Різноманітність якості, механічних і фізичних властивостей досягається за рахунок легування металу. Позначення легуючих елементів в сталі допомагає визначити, які компоненти були введені в склад, а також їх кількісний вміст.

Загальні відомості та загальна класифікація

Коли мова йде про легованої сталі — це означає, що матеріал були додані спеціальні елементи, які змінили механічні і фізичні властивості початкового матеріалу. Крім того, змінюється і внутрішня структура матеріалу. Позначення легуючих елементів в сталі допомагає не тільки зрозуміти, які добавки були введені. В залежності від них, виділяють і кілька класів самого продукту.

Перша класифікація здійснюється за кількістю вуглецю. Бувають низьковуглецеві сталі, де вміст вуглецю до 0,25%, середньовуглецеві сталі містять від 0,25 до 0,65% добавки, високовуглецеві містять більше 0,65% вуглецю в складі.

Інші ознаки класифікації

Всі види досліджуваного матеріалу діляться ще на три категорії, залежно від загального вмісту легуючих елементів в сталі. Позначення цих груп — низьколеговані, середньолеговані, високолеговані. У першому випадку загальна масова частка домішок не перевищує 2,5%, для другої групи — не більше 10%, для третьої групи — від 10 до 50%.

Далі варто відзначити, що в залежності від властивостей, якими легуючі елементи наділяють сталь, змінюється її внутрішня структура. Це також вимагає розуміння. У цьому випадку за допомогою позначення легуючих елементів в сталі можна визначити структуру продукції. А за цією ознакою провести ще одну класифікацію:

  • Доевтектоідний клас сталі — занадто великий вміст фериту в складі.
  • Евтектоідний клас вказує на перлітову структуру товару.
  • Заэвтектоидная група продукції характеризується структурою, що містить вторинні карбіди.
  • Ледебуритный клас матеріалу містить у складі первинні карбіди.
  • Основні складові та їх вплив

    В сталь додається безліч самих різних компонентів. Позначення елементів в легованих сталях здійснюється за допомогою літер, найчастіше заголовних перших букв назви самого компонента.

    Можна почати з хрому і нікелю. Позначаються вони відповідно буквами Х і Н. Якщо говорити про вплив хрому, то він збільшує стійкість сталі до корозії. Крім цього підвищується також міцність і твердість. Хром вважається основним легуючим компонентом при виготовленні високоякісної продукції.

    Дивіться також:  Провідні світові біржі: опис і особливості

    Позначення елементів в марках легованих сталей допомагає досить швидко визначати властивості матеріалу і його призначення. Так, маркування «Н» вказує на вміст нікелю, а значить, речовина володіє підвищеною в’язкістю, більшою пластичністю та доброю стійкістю до корозії.

    Додаткові легуючі елементи

    Далі слід сказати про титан(Т) і ванадии(Ф). Збільшення вмісту Т вказує на зменшення зернистості структури, з-за чого підвищується міцність і щільність. Крім того, поліпшується стійкість до появи іржі і спрощується обробка. В якості легуючих елементів в марках сталі позначається ще і ванадій буквою Ф. В даному випадку він також сприяє зменшенню зернистості, але результат дещо інший і полягає в поліпшенні плинності і підвищенню міцності на розрив.

    Далі слід поговорити про молібдені(М) і вольфраме(В).

    Введення «М» до складу покращує прожарювана продукції, підвищує стійкість до корозії, знижує крихкість. «В» також знижує крихкість під час відпустки, під час нагрівання не даючи зернам збільшуватися, крім цього, збільшуючи загальну твердість.

    Літерне позначення легуючих елементів в сталі іноді не збігається з їх назвою російською мовою. Так, одна з спірних добавок — кремній, позначається буквою С. При наявності всього 1-1,5% цієї речовини в складі, воно здатне збільшити міцність і при цьому зберегти в’язкість. Якщо почати збільшувати вміст компонента в структурі, то буде збільшується електричний опір і магнитопроницаемость. Крім цього, кремній здатний збільшити пружність, опір корозії і окислення. Однак при всьому цьому потрібно враховувати, що він підвищує крихкість сталі.

    Останні дві добавки — кобальт (До) і алюміній (Ю). Добавка першого елемента підвищує жароміцність і ударостійкість. Алюміній підвищує стійкість до окалину.

    Що таке домішки?

    Говорячи про позначення легуючих елементів в марках металу, не можна не згадати про домішки. По-перше, їх наявність також позначається на властивостях продукції. По-друге, повністю позбутися від їх наявності в складі речовини не можна, а тому їх масова частка періодично зазначається в маркуванні.

    Різні домішки та їх вплив

    Літерою А — позначається азот. При його наявності зазвичай вказується приблизно в середині маркування. За своїми властивостями він ідентичний наявності кисню. У разі перевищення певної масової частки одного з цих двох елементів у матеріалу підвищується крихкість. Крім цього, будуть знижуватися і такі характеристики, як в’язкість і витривалість.

    Дивіться також:  Бізнес-план: фаст-фуд з нуля. Дії та етапи, приблизні витрати і окупність

    Спірною домішкою є вуглець (У). Якщо в складі його міститься до 1,2% то він може надавати позитивний вплив, збільшуючи твердість, міцність, межа плинності. Якщо ж спостерігається навіть невелике перевищення даного показника, то починає стрімко погіршуватись як міцність, так і пластичність.

    Марганець (Г) і сірка також належать до домішок. Марганець, як і вуглець надає різний вплив залежно від масової частки в структурі. Якщо вміст елемента «Р» не перевищує 0,8 %, то його можна назвати технологічної домішкою. Він збільшує ступінь розкислення стали, знижує негативний вплив сірки на товар.

    Якщо масова частка другого елемента перевищує 0,65 %, те він чинить значний згубний вплив. Істотно падає пластичність, стійкість до корозії і ударна в’язкість. Підвищення сірки в складі буде погіршувати ще й можливість зварювання сталі.

    Останній шкідливою домішкою є водень. Збільшення масової частки цього компонента веде до значного підвищення крихкості.

    Огляд маркування

    Умовні позначення легуючих елементів в сталі за Гост 4543-71 було викликано тим, що поліпшених таким чином матеріалів дуже багато. Згідно з даними правилами, спочатку позначається буква, а після неї цифра, яка вказує на кількість цього елемента. Можна роздивитися це на прикладі такої марки, як X5CrNi18-10.

    Відразу варто сказати, що маркування не завжди відбувається російськими літерами, іноді на іншій мові, як зазначено на прикладі. В даному випадку розшифровка виглядає таким чином: літера «Х» вказує на те, що сплав належить до нержавіючої категорії сталей з магнітною або хромової групи; цифра 5 — це вміст вуглецю, якого в даному випадку 0,05%; Cr і Ni — це хром і нікель відповідно, а 18 і 10 це їх процентний вміст відповідно. Тобто в структурі даного виду товару міститься 0,05 % вуглецю, 18 % хрому і 10 % нікелю.

    Маркування інших груп

    Позначення легуючих елементів, що входять до складу сталі, також може вказувати на належність до певної категорії виробів. Так, нержавіюча хромонікелева буде мати букву «Я» на початку своєї маркування. Шарикопідшипникові і швидкорізальні інструментальні сталі на початку матимуть, відповідно, маркування «Ш» і «Р».

    Дивіться також:  Томат Японка: характеристика, опис, особливості вирощування

    Леговані сталі можуть бути високоякісними або навіть особливо високоякісними. У такому разі В кінці маркування до них додається «А» або «Ш» відповідно. Звичайні леговані сталі на кінці своєї маркування таких позначень просто не мають.

    Тут варто відзначити, що іноді до легованих сталей додається спеціальне позначення, якщо матеріал був отриманий методом прокату. У цьому випадку у маркуванні є або «Н» — нагартованний прокат або «ТЕ» — термічно оброблений прокат.

    Послідовність позначення елементів

    Щоб визначити максимально точний хімічний склад виробу доведеться переглядати документацію, однак здатність розбиратися у маркуванні може допомогти визначити основні легуючі добавки та домішки.

    Так, якщо спочатку маркування стали вказана якась цифра, то вона визначає масову частку вуглецю в складі в сотих частках відсотка. Після цього починається перерахування добавок, що входять до складу легованої сталі. Відразу після кожної букви в позначенні буде вказуватися цифра, що показує кількісний вміст хімічного елемента в складі у відсотках. Однак буває і так, що відразу після букви не йде жодної цифри зовсім. Це означає, що вміст цього елемента в складі не перевищує 1,5 %, що досить мало.

    Різні леговані сталі

    Наприкінці варто зазначити, для чого зазвичай використовуються такі типи кераміки. Існує легована сталь інструментального типу. Як випливає з назви, вона широко використовується для виробництва яких-небудь інструментів. Її зазвичай порівнюють із звичайної вуглецевої сталі. Хімічно поліпшений склад володіє більшою твердістю та міцністю, але у всіх легованих складів спостерігається велика крихкість, ніж у звичайної вуглецевої.

    Відмінно зарекомендувала себе сталь, що належить до групи швидкорізальних. Такий матеріал характеризується великою твердістю і красностойкостью до 600 градусів за Цельсієм.

    Окремою великою групою стоять конструкційні леговані сталі з особливими характеристиками. Тобто це можуть бути нержавіючі вироби, метал з поліпшеними електричними і магнітними показниками та інші.

    Як видно з усього вище сказаного, легований матеріал на сьогоднішній день використовується вкрай активно і в багатьох галузях. З цієї причини знати і вміти розбиратися в позначенні такого роду стали варто усім, хто збирається мати з нею справу.