1. Вуглецеві та леговані сталі.

Сталь – складний за складом залізо-вуглецевий сплав. Крім заліза та вуглецю – основних компонентів, а також можливих легуючих елементів, сталь містить деяку кількість постійних та випадкових домішок, що впливають на їх властивість.

Сталь являє собою сплав заліза з вуглецем (до 2,14%), а також з постійними (Si, Mn, S, P) і прихованими домішками (O2, N2, H2).

За концентрацією вуглецю розрізняють: низько вуглецеві сталі (менше 0,3% вуглецю); середньо вуглецеві сталі (0,3-0,7 %); високо вуглецеві сталі (0,7-2,14 %).

За вмістом легованих добавок сталі поділяють на: низьколеговані (менше 5% легувальних добавлень); середньо леговані (від 5% до 10%); високолеговані (понад 10%).

Вуглецеві сталі. Частка вуглецевих сталей становить 80% загального обсягу. Ці сталі дешеві, поєднують задовільні механічні властивості з хорошою оброблюваністю різанням і тиском. Головний недолік вуглецевих сталей – невелика прогартовуваність. Вуглецеві сталі належать до сталей нормальної міцності, їх випускають звичайної якості та якісні.

Вуглецеві сталі звичайної якості дешевші. В них допускається підвищений вміст шкідливих домішок, а також газонасиченість і забрудненість неметалевими включеннями.

Вуглецеві якісні сталі хар-ться більш низьким, ніж у сталей звичайної якості, вмістом шкідливих домішок і неметалевих включень.

Лего́вана сталь, або спеціальна сталь — сталь, яка містить добавки інших металів з метою надання їй тих чи інших властивостей. Як легуючі елементи найчастіше застосовують хром, нікель, манган, силіцій, вольфрам, молібден і ванадій, значно рідше — кобальт, титан, берилій і інші метали. У більшості випадків легуючі елементи додаються в незначних кількостях — десяті частки відсотка, але деякі з них — від кількох відсотків до 10—15% і навіть більше так що в деяких марках легованих сталей власне заліза часом лише кілька відсотків. Назви легованих сталей походять від назв легуючих елементів.

За ступенем легування сталі поділяють на низьколеговані з вмістом легуючих елементів до 2,5%, середньолеговані 2,5-10% та високолеговані де вміст легуючих елементів перевищує 10%.

За приклад високолегованих сталей може служити вольфрамо-хромо-ванадієва сталь із вмістом 18% W, 4% Cr і 1% V. Цю сталь називають швидкоріжущою, оскільки з неї виробляють різальні інструменти. Особливістю цієї сталі є те, що вона не втрачає своєї твердості і міцності навіть при 600°С.

Хромо-нікелева сталь із вмістом 18% Cr і 8% Ni в атмосфері повітря не піддається корозії. Цю сталь називають нержавіючою. З неї роблять нержавіючі ножі, ложки, виделки тощо.

Марка легованих сталей складається із поєднанням букв та цифр, що означають її хімічний склад.

Легуючі компоненти вводять для підвищення конструкційної міцності сталі.

Леговані сталі виробляють якісними, високоякісними або особливо високоякісними.

Поліпшення механічних властивостей зумовлене впливом легуючих елементів на властивості фериту: дисперсність карбідної фази, стійкість мартенситу при відпуску, прогартовуваності, розмір зерна.

Легуючі елементи, розчиняються у фериті, зміцнюють його. Найбільше підвищують твердість фериту кремній, марганець, нікель.

При збільшенні у сталі вуглецю посилюється вплив карбідної фази, дисперсність якої визначається термічною обробкою і складом сталі. Більшість легуючих елементів подрібнює зерно, що сприяє підвищенню роботи, розвитку тріщин і знижує поріг холодноламкості.