11.2. Легированные конструкционные стали

        Легированные стали широко применяются в народном хозяйстве. В качестве легирующих элементов чаще используют сравнительно недорогие и недефицитные элементы - марганец, кремний и хром, добавочно легируют титаном, ванадием и бором. Для изготовления высоконагруженных деталей стали легируют значительно дорогими и дефицитными элементами, такими как никель, молибден, вольфрам, ниобий и другие.         Стали, в которых суммарное содержание легирующих элементов не превышает 2,5%, относятся к низколегированным, Содержащие 2,5 - 10% - к легированным, и более 10% - к высоколегированным (содержание железа не более 45%).         Наиболее широкое применение в строительстве получили низколегированные стали, а в машиностроении - легированные стали, которые можно отнести к перлитному классу. Высоколегированные стали, как правило, имеют специальное назначение ( коррозионно-стойкие, жаропрочные, немагнитные и др.) и относятся к ферритному, мартенситному, аустенитному и смешанным структурным классам.         Влияние легирующих элементов на свойства стали. Механические свойства легированных сталей, для изделий с крупным сечением, значительно выше, чем механические свойства углеродистых сталей. Особенно сильно повышается предел текучести, относительное сужение и ударная вязкость, благодаря хорошей прокаливаемости и наличием мелкого зерна. Для достижения высокой прокаливаемости сталь чаше легируют более дешевыми элементами - марганцем, хромом и бором, реже дорогими - никелем и молибденом, но до известных пределов, так как дальнейшее увеличение легирующих элементов ухудшает обработку резанием и сварку и повышает порог хладноломкости.         Легирование стали небольшим количеством ванадия, титана, ниобия и циркония, образует трудно растворимые в аустените карбиды, измельчает зерно, что понижает порог хладноломкости, повышает работу распространения трещины и уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений.         Легирующие элементы повышают устойчивость мартенсита к отпуску и задерживает коагуляцию карбидов.         Молибден и вольфрам подавляют обратимую отпускную хрупкость, повышают прокаливаемость, повышают твердость.         Кремний замедляет процесс отпуска мартенсита и является полезным легирующим элементом для сталей, подвергаемых изотермической закалке.         Маркировка легированных конструкционных сталей. Легированные конструкционные стали маркируются цифрами и буквами. Двухзначные цифры, приводимые в начале марки, указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент Таблица 16

Маркировка легированных конструкционных сталей

буква	элемент	буква	элемент	буква	элемент
А	азот	К	кобальт	Т	титан
Б	ниобий	Н	никель	Ф	ванадий
В	вольфрам	М	молибден	Х	хром
Г	марганец	П	фосфор	Ц	цирконий
Д	медь	Р	бор	Ч	редкоземельный
Е	селен	С	кремний	Ю	алюминий

                 Цифры после букв указывают примерное содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах; отсутствие цифр указывает, что среднее содержание легирующего элемента не превышает 1,0 - 1,5 %.         

Высококачественная сталь содержит меньше вредных примесей и обозначается буквой "А", помещенной в конце марки.         Особовысококачественная сталь обозначается буквой "Ш" (например 30ХГСА-Ш), располагаемой в конце марки. Если буква "А" расположена в середине марки (например, 16Г2АФ), то сталь легирована азотом, 0,015-0,025 %, а если в начале марки (например, А40) - сталь автоматная, содержащая 0,4 %С.         Индекс "АС" в начале марки указывает, что сталь автоматная легированная свинцом (АС35Г2).         Следует подчеркнуть, что некоторые элементы -V, Ti, Nb, Zr, B, N и др. - нередко присутствую в сотых долях процента, оказывая при этом существенное влияние на свойства стали. Поэтому они рассматриваются, как легирующие элементы ( микролегирование), что отражается в марке стали.