Классификация легированных сталей

Легированные стали классифицируют:

• • по структуре в равновесном состоянии (после отжига);
• • по структуре после охлаждения на спокойном воздухе (нормализации);
• • по химическому составу;
• • по назначению.

По равновесной структуре стали подразделяются па доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидиые и ледебуритные. Стали эвтектоидные имеют перлитную структуру, в структуре сталей доэвтектоидных и заэвтектоидных наряду с перлитом присутствуют соответственно феррит и вторичные карбиды типа Ме₃С. Структура ледебуритных сталей содержит эвтектику (ледебурит), в составе которой присутствуют первичные карбиды. Образование эвтектики связано с тем, что легирующие элементы сдвигают положение точек S и Е диаграммы «Fe — Fe₃C» (см. рис. 5.1) в сторону меньшего содержания углерода. По структуре ледебуритные стали могут быть отнесены к белым чугунам, но их причисляют к сталям, поскольку они содержат углерода меньше 2% и не исключается возможность их пластической деформации (ковки).

В сталях, содержащих легирующие элементы, которые сужают или расширяют у-область при концентрации более С или С₂ (см. рис. 8.4) соответственно, отсутствует у-сс-превращение. Стали с чисто ферритной структурой относят к ферритным, а стали с аустенитной структурой — к аустенитным.

Таким образом, по структуре в равновесном состоянии легированные стали кроме доэвтектоидных, эвтектоидных, заэвтектоидных и ледебуритных могут еще быть ферритными и аустенитными.

Классификация по структуре после нормализации предполагает разделение сталей на следующие классы: перлитный, мартенситный, аустенитный. Подобное разделение основывается на возрастании устойчивости переохлажденного аустенита в перлитной области (смещение С-образных кривых вправо) и снижении при этом температурной области мартенситного превращения с увеличением содержания легирующих элементов в стали.

Перлитные стали содержат небольшое количество легирующих элементов (до 5—6%), при этом переохлажденный аустенит обнаруживает невысокую устойчивость (рис. 8.8, а). Стали мартенситного класса со средним содержанием легирующих элементов до 8— 10% имеют высокую устойчивость аустенита (рис. 8.8, б), а стали аустенитного класса из-за содержания в них большого количества легирующих элементов (свыше 12—15%), сохраняют структуру аустенита при комнатной температуре (рис. 8.8, в).

Рис. 8.8. Вид диаграмм изотермического распада аустенита для сталей:

а — перлитного класса; б — мартенситного класса; в — аустенитного класса Классификация легированных сталей, но химическому составу предусматривает разделение в зависимости от наличия тех или иных элементов на хромистые, никелевые, марганцовистые, хромоникелевые, хромой и келемолибдеиовые и т. д. По количеству легирующих элементов различают низколегированные стали, содержащие до 2,5% легирующих элементов, среднелегированные (2,5—10%), высоколегированные стали содержат более 10% легирующих элементов.

По назначению стали делят на конструкционные (строительные и машиностроительные), инструментальные (штамновые горячего и холодного деформирования, для режущего и мерительного инструмента), с особыми физическими и химическими свойствами (корозионностойкие, теплоустойчивые, жаропрочные, электротехнические и др.).