1. Классификация легированных сталей, их маркировка. Влияние легирующих элементов на свойства сталей.

Легированные стали могут быть классифицированы по четырем признакам: по равновесной структуре, по структуре после охлаждения на воздухе, по составу и по назначению.

Классификация по равновесной структуре

1.Доэвтектоидные стали, имеющие в структуре избыточный феррит.

2. Эвтектоидные стали имеющие перлитную структуру.

3. Заэвтектоидные стали имеющие в структуре избыточные (вторичные) карбиды.

4. Ледебуритные стали имеющие в структуре первичные карбиды, выделившиеся из жидкой стали. В литом виде избыточные карбиды совместно с аустенитом образуют эвтектику- ледебурит, который при ковке или прокатке разбивается на обособленные карбиды и аустенит.

Классификация по структуре после охлаждения на воздухе

Учитывая структуру, получаемую после охлаждения на спокойном воздухе можно выделить три основных класса сталей:

1-перлитный, характеризуются относительно малым содержанием легирующих элементов.

2- мартенситный, более значительное содержание легирующих элементов.

3-аустенитный, высокое содержание легирующих элементов.

Классификация по составу

Как никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникель-молибденовые и т.д. Классификационным признаком служит наличие в стали тех или иных легирующих элементов.

Классификация по назначению.

В зависимости от назначения стали можно объединить в сле­дующие группы.

Конструкционная сталь, идущая на изготовление деталей машин. Конструкционная (машиноподелочная) сталь, как правило, у потребителя подвергается термической обработ­ке. Поэтому конструкционные стали подразделяют на цементу­емые (подвергаемые цементации) и улучшаемые (подвергаемые закалке и отпуску, практически не обязательно высокому).

Близкие по составу к конструкционным сталям, но не пред­назначаемые для термической обработки у потребителя, объе­диняются г-, группу так называемых строительных сталей (они в основном применяются в строительстве). Часто их называют низколегированными.

Инструментальная сталь, идущая на изготовление режущего, измерительного, штампового и прочего инструмента. Инструментальные стали условно подразделяют на следующие четыре категории: углеродистые, легированные, штамповые и быстрорежущие.

Стали и сплавы с особыми свойствами. К ним относятся стали, обладающие каким-нибудь резко выраженным свойством: нержавеющие, жаропрочные и теплоустойчивые, из­носоустойчивые, с особенностями теплового расширения, с осо­быми магнитными и электрическими свойствами и т.д.

МАРКИРОВКА ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Для обозначения марок стали разработана система, приня­тая в ГОСТах. Обозначения состоят из небольшого числа цифр и букв, указывающих на примерный состав стали.

Каждый легирующий элемент обозначается буквой: Н — ни­кель; X — хром; К — кобальт; М — молибден; Г — марганец; Д — медь; Р — бор; Б — ниобий; Ц — цирконий; С—кремний; П — фосфор; Ч—редкоземельные металлы; В — вольфрам; Т — титан; А—азот; Ф—ванадий; Ю — алюминий.

Первые цифры в обозначении показывают среднее содержа­ние углерода в сотых долях процента (у высокоуглеродистых инструментальных сталях в десятых долях процента). Цифры, идущие после буквы, указывают на примерное содержание дан­ного легирующего элемента (при содержании элемента менее 1% цифра отсутствует; при содержании около 1% —цифра 1 и около 2% — цифра 2 и т. д.).высококачест­венной стали, в конце обозначения марки ставят букву А.*

Влияние легпрущпх элементов на кинетику распада аустенита

Влияние же легирующих элементов на кинетику превращения аустенита очень велико.

Элементы, которые только растворяются в феррите или цементите, не образуя специальных карбидов, оказывают лишь количественное влияние на процессы превращения. Они или ускоряют превращение (к таким элементам относится только кобальт), или замедляют его (большинство элементов, в том числе марганец, никель, медь и др.).

Карбидообразующие элементы вносят не только количе­ственные, но и качественные изменения в кинетику изотермиче­ского превращения. Так, легирующие элементы, образующие растворимые в аустените карбиды, при разных температурах по-разному влияют на скорость распада аустенита: 700—500° С (образование перлита)—замедляют превращение; 500—400° С— весьма значительно замедляют превращение; 400—300^э С (об­разование бейнита) — ускоряет превращение.

Таким образом, в сталях, легированных карбидообразующими элементами (хром, молибден, вольфрам), наблюдаются два максимума скорости изотермического распада аустенита, раз­деленных областью высокой устойчивости переохлажденного аустенита. Изотермический распад аустенита имеет два япно выраженных интервала превращений — превращение в пластинчатые (перлитное превращение) и превращение в игольчатые (беинитные превращения) структуры.

Легирующие элементы не влияют на кинетику мартенситно­го превращения, которая, по-видимому, похожа во всех сталях. Их влияние сказывается здесь исключительно на положении температурного интервала мартенситного превращения, а это в свою очередь отражается и на количестве остаточного аусте­нита, которое фиксируется в закаленной стали. Некоторые эле­менты повышают мартеиситную точку и уменьшают количество остаточного аустенита (алюминий, кобальт), другие не влияют на нее (кремний), но большинство снижает мартенситную точку и увеличивает количество остаточного аустенита