Легированные стали

Легированные стали – хром, кремний, марганец, вольфрам, молибден, кобальт, титан, ванадий, никель,

Марганец, алюминий, кремний, сера, фосфор и др. - большее сродство к кислороду, сере, фосфору, чем железо и образуют неметаллические включения: оксиды (FeO, MnO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅), сульфиды (FeS, MnS), фосфиды (Fe₃P) т. д.

Большее сродство к углероду, чем железо - простые и сложные карбиды.

Не образуют карбидов кремний, алюминий, медь, никель. Эти элементы находятся в сталях в виде твердых растворов (в аустените или феррите

Сильно они влияют на устойчивость цементита, способствуя его распаду на феррит и свободный углерод (графит) - графитизирующие. Наибольшее действие - кремний и магний.

Серебро и свинец нерастворимы в твердом железе; растворимость меди – 1,0 %. Эти примеси находятся в стали в виде металлических включений. Стали, легированные серебром, свинцом (кроме автоматных сталей) и медью (более 1,0 %) промышленного использования не имеют.

Перегрев. Наиболее сильно тормозят укрупнение аустенита – V, Ti, Al, Zr; в меньшей степени – W, Mo, Cr; почти не влияют – Ni, Si.

Легирующие элементы с малым атомным (ионным) радиусом (азот, бор) образуют как и углерод твердые растворы внедрения, с большим – твердые растворы замещения.

Тип кристаллической решетки легирующего элемента. Элементы, имеющие ОЦК решетку, преимущественно растворяются в a–железе (Fe_a). Элементы, имеющие ГЦК решетку или другой тип решетки, преимущественно растворяются в γ–железе (Fe_γ),

1. Влияние малыхконцентраций

В небольшом количестве - аустенит, феррит, мартенсит, цементит и влиять на их свойства и температурную область существования.

· Попадая в аустенит - замедляет распад переохлажденного аустенита на перлит за счет замедления скорости диффузии углерода.

· Некоторые элементы (Mn, Ni, Si) не изменяют форму кривых на С-образной диаграмме

· Cr, W, V, Ti изменяется как форма кривых на С-образной диаграмме, так и сами кривые смещаются вправо по оси времени (рис. 5.1,б).

· Прокаливаемость углеродистых - 10–15 мм (критический диаметр), легированных сталей –100–200 мм и больше. Эффект - несколько элементов: Сг + Mo, Cr + Ni, Сг + Ni + Mo и др.

· Попадая в феррит, легирующие элементы растворяются по типу замещения и вызывают некоторое упрочнение. Сильно повышают твердость стали кремний, марганец и никель. Твердость нелегированного феррита: 60–80 НВ; при добавлении 4 % кремния – до 200 НВ Меньшее влияние - молибден, вольфрам и хром.

· Легированный мартенсит более устойчив при нагреве, чем нелегированный.

· Легирующие элементы - большее сродство к углероду -л егированноый цементит: например (FeMn)₃C вместо Fe₃C.

· марганец может заместить в решетке цементита все атомы железа

· хром – только 25 %, молибден – 3 %, вольфрам – 1 %. 2.

Дата добавления: 2015-07-07