Особенности легирования металлов

15.11.2024
Легирование металлов
Легирование металлов

Особенности легирования металлов

15.11.2024

Улучшение характеристик металлов посредством легирования подразумевает добавление в состав особых компонентов, помимо выступающих в качестве основы железа и углерода в результате в сплаве содержатся еще и другие вещества. Такие добавки способны значительно изменить характеристики стали, усиливая её прочность и способность противостоять коррозии. Сырьё в итоге сохраняет форму даже при температурных перепадах и остается термическим стойким.

Виды и классификации легированной стали

Металл для легирования стали добавляется в зависимости от конечных целей. Он классифицируется одновременно по нескольким критериям.

Легированные стали делятся на нержавеющие, те, в состав которых добавлены хром или молибден с целью повышения прочности, кремний-марганцевые, отличающиеся устойчивостью к нагреванию, и низколегированные, в которых добавки содержатся в небольших объемах только с целью улучшения конкретных характеристик.

Свойства легированной стали изменяются довольно ощутимо. Она становится термостойкой, коррозиестойкой и высокопрочной. В низколегированных сплавах добавки составляют 2,5% от общего объема, таким образом, удается повысить ковкость и прочие характеристики, облегчающие обработку металла.

Также стоит выделить высоколегированные стали, в них содержится до 50% добавок. Данный тип металла особо прочен, естественно, и стоит дорого. Он способен противостоять температурным перепадам и коррозии.

Какие добавки используются для улучшения характеристик металлов

При помощи легирования создаются стали, имеющие определённые характеристики, а значит, востребованные в различных направлениях промышленности. Их используют в аэрокосмической сфере, судостроении, на производстве автомобилей, инструментов, станков и др. Так, например:

Металл Краткое описание
Хром Способствует улучшению коррозионной стойкости, делая сталь более прочной
Никель Создаёт условия, в которых металл противостоит ржавлению и температурным перепадам
Ванадий Делает сталь более твёрдой и прочной, особенно в условиях эксплуатации под воздействием высокой температуры
Кремний Делает сталь устойчивой к нагреванию
Молибден Ответственнен за повышение устойчивости к механическим воздействиям различного типа и др.

Что нужно знать о маркировке

В общемировой практике используются специальные обозначения, по которым можно определить состав и свойства конкретного металла. Типичными считаются стандарты:

  • ASTM – описывающий легированные стальные трубы, предназначенные для использования в условиях повышенного давления и температуры.
  • AISI/SAE С добавлением цифровых кодов.
  • ISO – международный стандарт, по которому можно определить технические требования для закалки и последующего отпуска.

На отдельных изделиях, изготовленных из легированной стали, дополнительно маркировкой обозначается спецификация, которую учитывал производитель в процессе изготовления. Существуют также отдельные российские стандарты, по которым легированные стали маркируются иначе, в соответствии с действующим ГОСТом 4543-71. В данной маркировке используются цифры и буквы, указывающие на процентное содержание тех элементов, что использованы для легирования, и тип металла. Так, например, металл, применяемый для легирования чугуна, будет отличаться от того, что используют для стали.

Особенности применения легированной стали, где чаще всего используются такие составы

Полученное посредством добавления специальных присадок сырье активно применяется во многих промышленных отраслях. Подобное возможно благодаря улучшению свойств и способности к адаптации. Самые распространенные направления деятельности, использующие легированные стали, это:

  • Автомобильная промышленность, в которой из такого сырья изготавливаются различные детали и узлы. Именно сталь способна обеспечить повышенную прочность и противостоит коррозии, а потому для изготовления автомобильных конструкций является лучшим материалом.
  • Авиастроение. В данном направлении деятельности из легированной стали изготавливаются структурные компоненты спутников, самолетов и других летательных аппаратов.
  • Нефтегазовая промышленность подразумевает изготовление из легированной стали труб различного диаметра, а также оборудование для бурения и передачи нефти и газа. Таким образом, обеспечивается повышенная устойчивость к коррозии и прочность даже при эксплуатации в агрессивных средах.
  • Производство инструментов и обрабатывающих машин.
  • Энергетика, где сложные механизмы, изготовленные из легированных сталей, способны выдерживать воздействия высоких температур и давления, отличаются повышенной устойчивостью к износу.

Несколько причин для использования легирования

Добавление специальных элементов в основной состав металла позволяет значительно улучшить механические свойства сырья. Особенно актуально это для тех направлений деятельности, где требуется надёжность и долговечность изделий, независимо от условий эксплуатации. Легирующие компоненты повышают устойчивость материала к коррозии. Улучшаются и тепловые характеристики.

Улучшение обработки легированной стали также отмечают специалисты, что работают с ней на постоянной основе. Гораздо проще становится резка, формовка и сварка. На данный момент именно легирование является одним из самых эффективных способов улучшить характеристики исходного сырья, главное, выбрать подходящие компоненты, исходя из конечных целей.

Смотреть все статьи
Предыдущая статья

Подпишитесь на нашу рассылку

Хотите оставаться в курсе интересных событий? Введите адрес электронной почты и первыми узнавайте об акциях и спецпредложениях.