Легированная сталь
Леги́рованная сталь, сталь, содержащая, помимо железа, углерода и неизбежных примесей (кремния, марганца, серы, фосфора), специально вводимые (легирующие) элементы для улучшения эксплуатационных или технологических свойств. При соответствующем легировании и технологии термической обработки сталь (помимо высокой жёсткости и прочности) приобретает необходимые коррозионную, износо- и жаростойкость, жаропрочность, упругие, магнитные и другие свойства. В качестве легирующих элементов наибольшее применение получили Cr, Ni, Mo, W, V, Mn, Si и другие элементы (Mn считается легирующим компонентом при массовом содержании более 1 %, Si – более 0,8 %). Сталь может быть легирована одним, двумя, тремя и более элементами, соответственно определяющими название легированной стали – хромистая, никелевая, хромоникелевая, хромоникельмолибденовая и т. п. Легирующие элементы, как правило, вводят в расплавленную сталь в виде ферросплавов или лигатур. При суммарном содержании легирующих элементов до 2,5 % сталь считается низколегированной, от 2,5 до 10 % – среднелегированной и более 10 % – высоколегированной.
Легированная сталь называется:
микролегированной – при введении в сталь незначительного количества легирующих элементов, обусловливающих существенное изменение свойств (например, менее 0,05 % V, менее 0,05 % Nb, менее 0,05 % Ti, менее 0,1 % Al);
модифицированной – при добавлении в процессе выплавки модифицирующих добавок (B, Al, Ti, мишметалл) в количествах от тысячной до десятых долей процента;
природно-легированной – сталь, выплавляемая из руд, содержащих Cr, Ni, Cu в виде оксидов (например, руда Орско-Халиловского месторождения).
Легированные стали различают:
по структуре – аустенитные, аустенитоферритные, перлитные, мартенситные, ферритные, ферритоперлитные и др.;
по характеру обработки – термически улучшаемые, азотируемые, цементуемые;
по качеству – качественная (массовое содержание S и P не более 0,035 % каждого), высококачественная (не более 0,025 % каждого) и особо высококачественная (не более 0,015 % S и 0,025 % P), получаемая при рафинирующих переплавах.
В зависимости от основных свойств, определяющих область применения, легированные стали подразделяют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами (например, нержавеющие, жаропрочные, жаростойкие, теплостойкие, износостойкие, магнитные и др.), по назначению – на строительные, рельсовые, подшипниковые, рессорно-пружинные, штамповые, быстрорежущие и т. п.
Из конструкционной легированной стали изготовляют детали машин, механизмов и конструкций (оси, валы, шестерни, болты, зубчатые колёса, пружины); из инструментальной легированной стали – резцы, фрезы, свёрла, штампы, измерительный инструмент; из легированной стали с особыми физическими и химическими свойствами – клапаны двигателей внутреннего сгорания, лопатки паровых и газовых турбин, химическую аппаратуру и другие изделия.