Легированная сталь

Сталь, в составе которой, кроме железа, углерода и неизбежных примесей (см. Сталь), имеются легирующие элементы, вводимые в металл для улучшения эксплуатационных или технологических свойств (см. Легирование). Легирующие элементы вводятся в сталь в различных количествах и в разных сочетаниях — по 2, по 3 и более. Если сталь содержит в сумме до 2,5% легирующих элементов, её называют низколегированной. Сталь, содержащая 2,5—10% легирующих элементов, считается среднелегированной, 10 – 50% – высоколегированной. При наличии в сплаве железа менее 50% он перестает быть сталью и именуется легированным сплавом.

Л. с. классифицируют либо по структуре, либо по назначению. Различают Л. с. следующих структурных классов. 1) Стали перлитного класса имеют структуру перлита или его разновидностей: сорбита, тростита, а также перлита с ферритом или с заэвтектоидными карбидами. 2) Стали мартенситного класса характеризуются пониженной критической скоростью закалки и имеют после нормализации структуру мартенсита. 3) Стали аустснитного класса имеют сильно пониженную температуру распада аустенита, который сохраняется в структуре стали даже при комнатной температуре. 4) Стали ферритного класса содержат элементы, сужающие область существования аустенита; эти стали могут сохранять структуру феррита (иногда в сочетании с карбидами) при любых температурах (вплоть до расплавления) и после охлаждения с любой скоростью. 5) Стали карбидного класса содержат повышенное колво углерода и карбидообразующих элементов; структура таких сталей характеризуется наличием карбидов (в литом состоянии — ледебуритная эвтектика). По назначению Л. с. делят обычно на конструкционные стали, инструментальные стали и стали с особыми свойствами (электротехнические, нержавеющие, жаропрочные и др.).

В СССР Л. с. обычно маркируются в соответствии с их химическим составом (например, 18Х2Н4ВА). Первые цифры показывают среднее содержание углерода: в конструкционной стали — в сотых долях процента, в инструментальной стали — в десятых долях процента. Присутствие легирующих элементов указывается буквами: Н — никель, Х — хром, Г — марганец, С — кремний, В — вольфрам, Ф — ванадий, М — молибден, Д — медь, К — кобальт, Б — ниобий, Т — титан, Ю — алюминий, Р — бор, А — азот. Цифры после букв указывают примерное содержание соответствующего элемента в процентах, причём, если содержание элемента составляет около 1% и менее, то цифра не ставится. Буква А в конце маркировки указывает, что сталь имеет пониженное содержание серы и фосфора, т. е. является высококачественной. Для некоторых сталей буквой указывается их назначение, например Р18 — быстрорежущая с 18% W, Э3А — электротехническая с3% Si, ШХ15 — шарикоподшипниковая с 1,5% Cr и т.д. Некоторые стали обозначаются буквами ЭИ или ЭП с соответствующим номером (например, ЭИ69, ЭП220); в большинстве случаев это новые стали, проходящие испытание и освоение в промышленности.

Лит.: Вязников Н. Ф., Легированная сталь, М., 1963; Меськин В. С., Основы легирования стали, 2 изд., М., 1964; Гудремон Э., Специальные стали, пер. с нем., 2 изд., т. 1—2, М., 1966; Поволоцкий Д. Я., Петров А. К., Производство легированных сталей, М., 1967.
А. Я. Стомахин

Легированные стали имеют буквенноцифровую маркировку, характеризующую примерный химический состав стали.
Маркировка легированной стали включает в себя
• обозначение содержания углерода;
• наименование и количество легирующих элементов;
• специальные обозначения (если таковые имеются).
Содержание углерода указывается в начале марки стали цифрой, отвечающей его среднему содержанию: в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,7% С (это конструкционные стали) и в десятых долях процента для сталей, содержащих >0,7%С (это главным образом, инструментальные стали). При маркировке высокоуглеродистых (более 1%С) легированных инструментальных сталей обозначение содержания углерода в начале марки опускается. Примеры: сталь 10 содержит 0,070,14%С, сталь У10 – 0,951,05%С, сталь Х12 содержит 2,02,2%С.

Легирующие элементы, содержащиеся в стали, обозначаются буквами русского алфавита (таблица).

Таблица.

Обозначение основных легирующих элементов в сталях и цветных сплавах

Элемент

Символ

Обозначение

Группы стали, сплавы

сталь

цв.сп.

Азот

N

А

-

Кст – 0,015-0,025%;
Ск – 0,15-1,0 %

Алюминий

Al

Ю

А

Кст; Сжс – 4-5%;магналии; бронзы; силумины; дуралюмины; КМ; АФМ

Бериллий

Be

-

Б

Бронзы; ФМ

Бор

B

Р

-

К – 0,002-0,005 %; Сжп

Ванадий

V

Ф

-

К - <3%; Кст; И; Иб

Вольфрам

W

В

-

К – 0,8-1,2%; И – 1-1,5%; Иб; НМ; ТС

Железо

Fe

основа

Ж

К; И; С; CЛ - <50% бронзы; ФМ

Кадмий

Cd

-

Кд

Припои

Кобальт

Co

К

К

Иб; Сх; ТС – 3-25%;
Бронзы; металлокерамика

Кремний

Si

С

Кр (К)

К - < 2%; Кр; Кст; Ки; И
Бронзы, силумины; НМ

Магний

Mg

-

Мг

Магналии; КМ

Марганец

Mn

Г

Мц

К - <1,5%; Кр; И; Си; Ск; Сжс; Сх; дуралюмины; эл.тех. сплавы; НМ

Медь

Cu

Д

М

Кст– 0,15-0,3%; Ск
Бронзы; латуни; мельхиоры; ФМ

Молибден

Mo

М

-

К – 0,2-0,4%; КТ;И; ИБ; СК; СХ

Никель

Ni

Н

Н

К – 1-5%; Ск; Сжс; Сжп; Сх; Бронзы, латуни, мельхиоры; эл.тех. сплавы; КМ; НМ

Ниобий

Nb

Б

-

Кст; Ск

Олово

Sn

-

О

Бронзы, баббиты; припои

Свинец

Pb

-

С

Кпр – 0,15-0,35%; Бронзы, баббиты, припои

Селен

Se

Е

СТ

Кпр – 0,04-0,1%;

Серебро

Ag

-

Ср

Припои

Сурьма

Sb

-

Су

Баббиты; припои

Титан

Ti

Т

-

К - < 0,1%; СК; СХ; СЖС;КМ; НМ; ТС

Углерод

C

У

-

К - <0,7%; И – 0,7-2%; Си;ТС; НМ – до 4%

Фосфор

P

П

Ф

Кст – 0,07-0,12%;
Кпр – 0,05 – 0,15%
АФМ

Хром

Cr

Х

Х

К - < 2%; Кт; Ки; И; Иб; Ск – >13%; Сжс; Сх; Си;НМ

Цинк

Zn

-

Ц

Латуни; бронзы, припои, подш. сплавы

Примечания
группы (подгруппы) легированных сталей и сплавов:
К – конструкционные стали (Кст – строительные низколегированные, Ки – износостойкие, Кр – рессорно-пружинные; Кпр – повышенной обрабатываемости резанием, Кт – теплостойкие).
И – инструментальные стали (Иб – быстрорежущие).
С – специальные стали (Ск – коррозионностойкие, Сжс – жаростойкие, Сжп – жаропрочные, Сх – хладостойкие, Си – износостойкие).
Сл – легированные сплавы (Fe<50%); КМ – композиционные материалы; ТС – твердые сплавы; НМ – износостойкие наплавочные материалы; АФМ – антифрикционные материалы; ФМ – фрикционные материалы.

Сафонов Б.П.

» Терминологический словарь