Legeret stål er stål , der ud over jern og kulstof ( kulstofstål ) indeholder andre elementer, der er specielt indført i dets sammensætning. Formålet med at introducere additiver kan være at øge de mekaniske egenskaber (styrke, duktilitet, slagstyrke, hærdelighed), kemisk eller termisk modstand (rustfrit og kedel, højhastighedsstål), magnetiske kvaliteter.
Som legeringsadditiver kan der anvendes additiver som krom , nikkel , silicium , mangan , molybdæn , wolfram , niobium , bor , kobber , nitrogen (i kemisk bundet tilstand), vanadium , titanium osv. [1] .
Efter struktur : ferritisk, perlitisk, austenitisk, martensitisk, tofaset ferritisk-martensitisk, maraging og andre. Afhængigt af den anvendte varmebehandling kan stålets struktur variere, dog har stål af forskellige sammensætninger optimale varmebehandlingsmetoder til deres anvendelse og følgelig en optimal struktur med hensyn til egenskaber.
Stål med austenitisk struktur har således høj korrosions- og kemisk modstandsdygtighed, martensitisk stål har hårdhed og styrke, samt magnetiske egenskaber, tofaset ferritisk-martensitisk stål har en høj grad af tøjningshærdning og evne til meget dybtrækning [1 ] .
Ifølge graden af legering er stål opdelt i:
Efter kemisk sammensætning : chrom-mangan-silicium (30XGS, ZOHGSA og lignende), chrom-nikkel (12XH3A, 20XH, 30XN), chrom-nikkelmolybdæn (30X2H2MA og lignende), silchromer (33XC, 38XC), og andre. Legeringselementer påvirker stålets egenskaber på forskellige måder (inklusive i hærdet form), og på grund af tilstedeværelsen af andre elementer kan deres virkning variere. Introduktionen af silicium øger normalt flydespændingen og hårdheden markant med et fald i duktiliteten, krom og mangan øger hærdbarheden og styrken, nikkel reducerer koldskørhedsgrænsen væsentligt og øger slagstyrken, molybdæn øger kraftigt sejheden og hærdeligheden, vanadium raffinerer korn, wolfram øger rød hårdhed, kobber reducerer korrosion [2] .
Da legeringselementer er dyrere end jern, øger deres tilføjelser prisen på stål. Hertil kommer, med en stor liste af indførte legeringselementer, en betydelig variation i den kemiske sammensætning, hvilket medfører en variation i mekaniske parametre. Derfor anvendes legeret stål oftest i tilfælde, hvor det er svært eller umuligt at opnå de nødvendige egenskaber ved brug af almindeligt kulstofstål. For eksempel, uden legering, er det umuligt at opnå gennem hærdning af dele med et stort tværsnit, og brugen af additiver, der bremser nedbrydningen af austenit, gør det muligt at bruge gennem hærdning af sådanne dele. Et slående eksempel på behovet for tilstrækkelig legering er for eksempel kampvognspanser (45X2NMFBA og lignende) [3] .
Med hensyn til kvalitet er legeret stål ifølge GOST opdelt i almindelige (uden et ekstra bogstav, for eksempel 30KhGS), høj kvalitet (bogstav A, for eksempel 30KhGSA, 30Kh2G2NTRA), højkvalitets elektroslagg omsmeltning (-Sh), høj kvalitet -kvalitet vakuum-bue omsmeltning (-VD), og speciel (numerisk betegnelse foran bogstavet E). Høj kvalitet og høj kvalitet har et lavere indhold af skadelige urenheder - svovl, fosfor, ilt og nitrogen. Sådanne ikke-metalliske urenheder reducerer de mekaniske egenskaber betydeligt selv ved et lavt indhold, således at deres fjernelse fører til en betydelig stigning i stålets duktilitet og sejhed. Sammensætningen af specialstål (Ennn) bestemmes af separate tekniske forhold (TS), sammensætningen af legeringselementer i stålkvaliteten er ikke vist.
I modsætning til GOST 380-2005, som bestemmer sammensætningen og betegnelsen af kulstofstål af almindelig kvalitet [4] , betegnelsen for kulstof af høj kvalitet (GOST 1050-2013) [5] og legeret stål (GOST 4543-2016) [6] består af tal og bogstaver, der viser deres kemiske sammensætning, rensningsgrad, nogle gange et særligt formål.
| Mærkning | Element | |
|---|---|---|
| G | maranese _ _ | Mn |
| C (fra lat. " s ilitium") | silicium | Si |
| x | x rom | Cr |
| H | Nikkel _ | Ni |
| D | kobber _ _ | Cu |
| MEN | en tøs | N |
| F | vanadium | V |
| B | nio b y | NB |
| PÅ | til wolfram | W |
| E | med e len | Se |
| Til | til obalt | co |
| L | tag l liy | Være |
| M | m olibdæn | Mo |
| R | bo r | B |
| T | Titanium (grundstof) | Ti |
| YU | al yu mini | Al |
| C | zirkonium _ | Zr |
| P (fra latin " p hosphorus") | fosfor | P |
| H | sjældne jordarters metaller |
De første cifre angiver kulstofindholdet i hundrededele af en procent, efterfulgt af bogstaver og tal, der angiver legeringselementet og dets procent. Det manglende tal i betegnelsen angiver dens andel af indholdet på omkring 1 % eller mindre.
Eksempel: 110G13L - stål med 1,1% kulstof og 13% mangan, støberi - brugt til gravemaskinetænder , tankbaner , fængselsstænger, låsebøjler , militærhjelme [7] ; 08X13 - 0,08% kulstof, 13% krom - dele udsat for skarpe stødbelastninger (hydrauliske presseventiler, husholdningsartikler) [8] .
Yderligere betegnelser i begyndelsen af mærket:
R - høj hastighed; Ш - kugleleje; A - automatisk; E - elektrisk; L - opnået ved støbning;og osv.
Undtagelser:
Bogstavet A i midten af stålkvaliteten viser nitrogenindholdet, og til sidst - at stålet er rent i svovl og fosfor (indholdet af fosfor og svovl i sådant stål overstiger ikke 0,03%).
To bogstaver A til sidst - "AA" - betyder, at stålet er ekstra rent (endnu renere i svovl og fosfor).
Eksempler: