Министерство образования и науки РФ
ФГАОУ БПО «Южный Федеральный Университет»
Академия психологии и педагогики
Кафедра технологии и профессионально-педагогического образования
Реферат на тему
«Легированные стали»
Выполнила: Таратынова Анна Александровна
студентка 1 курса,12 группы
очной формы обучения
профиля «Логистическо-технический сервис
автомобильного транспорта»
Руководитель: Морозова Ольга Николаевна
Ростов-на-Дону
2016
Содержание
1. Определение понятия
2. Химический состав
3. Разновидности металла
4. Маркировка металла
5. Применение металла
6. Сваривание легированных сталей
Определение понятия
Легированная сталь — сталь, которая, кроме обычных примесей, содержит элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. Эти элементы называются легирующими.
Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий и др.
Химический состав
Качество стали зависит от количества в ней углерода, который является одним из основных элементов, входящих в состав. Еще одним обязательным элементом является железо.
Хром, никель, ванадий, медь и пр. элементы добавляются для улучшения свойств материала.
Рассмотрим подробнее влияние легирующих элементов на свойства стали:
Никель – позволяет сделать материал не только прочным, но и пластичным. Именно этот элемент, входящий в состав, отвечает за стойкость к коррозии;
Хром – также отвечает за устойчивость к коррозии, благодаря ему получается нержавеющая сталь, делает ее твердой и прочной;
Ванадий – благодаря этому элементу структура стали становится мелкозернистой, плотной;
Медь – помимо стойкости к коррозии противодействует кислотам;
Вольфрам – позволяет материалу оставаться твердым при увеличении температуры (нагреве);
Марганец, входящий в состав, отвечает за износостойкость;
Кремний – делает металл упругим, отвечает за магнетизм;
Если в состав входит алюминий, то он позволяет становиться материалу жаростойким.
Что происходит со структурой, когда добавляются различные примеси? При их введении кристаллическая решетка рушится за счет различия в формах электронов, а также атомных величин. Характеристики стали могут меняться в зависимости от состава.
В состав могут входить две, три и более примесей. Это зависит от того, какой конечный продукт нужно получить.
В состав могут также входить титан, кобальт, молибден, отвечающие за прочность, твердость и пластичность материала, который приобретает все перечисленные свойства в основном после того, как будет пройдена термообработка.
Разновидности металла
Различают углеродистые и легированные стали. Рассмотрим различие.
Углеродистая сталь представляет собой сплав, в состав которого помимо железа и углерода, вводятся кремний с марганцем. Сера и фосфор, входящие также в состав, считаются вредными примесями, которые снижают механические свойства.
От количества углерода такая сталь подразделяется на высоко-, средне- и низкоуглеродистую. Чем больше состав оснащен углеродом, тем тверже и менее пластичным будет конечный продукт.
Углеродистая сталь в свою очередь делится на конструкционную и инструментальную. Конструкционная сталь находит свое применение в создании металлических конструкций, арматуры для железобетона и прочих строительных материалов.
Инструментальная – после закаливания становится более твердой, но хрупкой (ГОСТ 1435-54).
Легированная сталь также подразделяется на конструкционную, инструментальную и добавляется еще один вид с особыми химическими свойствами (по ГОСТ).
Конструкционная легированная сталь также используется в машиностроении и строительстве, однако в нее входят легирующие примеси, позволяющие улучшить свойства материала.
Химический состав легированного металла может различаться, исходя из этого, ниже представлена классификация:
Низколегированная – состав легированных добавок не превышает 2,5%. Конструкционная сталь представлена в ГОСТ 5958-57 (в зависимости от состава);
Среднелегированная – добавки, входящие в состав, находятся в диапазоне 2,5-10%;
Высоколегированная – процент примесей, входящих в состав, превышают 10% (до 50%).
Также она подразделяется на жаропрочную (более 1000 градусов), коррозино-устойчивую, по химическому распаду на жароустойчивую и окалиноустойчивую (при 550 градусах).
Следует отметить, что ГОСТ распространяется на свойства, а также на область применения.