В качестве легирующих элементов в
настоящее время применяют Cr, Мп, Ni, Si, W, Mo, Ti, Co, Cu, Vw др. Преимущества легированных
сталей выявляются в большинстве случаев только после термической
обработки.
Если сталь легирована одним
элементом, например хромом, никелем или ванадием, ее называют
хромистой, никелевой, ванадиевой и т. д.; если же она легирована двумя или
более компонентами, то ее называют сложиолегированной (например,
хромоникелевованадиевой).
§ 1. Распределение легирующих
элементов и их влияние на свойства стали
Легирующие элементы в стали могут
находиться в свободном состоянии. Эти случаи очень редки. Например,
свинец и медь встречаются в чистом виде в свинцовых и медистых
сталях. Механические свойства таких сталей невысоки.
Легирующие элементы могут
образовывать с железом химические соединения (интермегаллические
соединения FeSj, Fe3W, FeCr) и твердые растворы замещения.
Интерметаллические соединения часто играют роль упрочняющей
фазы.
Легирующие элементы способны
образовывать химические соединения с неметаллами (MnO, MnS,
Si02, А!/Э3 и др.).
Все легирующие элементы по
отношению к углероду подразделяются на две группы: элементы, не
образующие карбидов, и карбидо-образующие. В периодической системе
Менделеева некарбидообразу-ющие элементы стоит правее железа. К ним
относятся, например, Ni, Si, Со, Си, At и некоторые другие.
Карбвдообразующие элементы в
периодической системе Менделеева стоят левее железа: к ним относятся
Мп, Cr, W, Mo, V, Ti, Nb, Та и др. Менее устойчивые карбиды находятся в
начале этого ряда. Если в сплаве несколько легирующих элементов, то сперва
образуются карбиды с более активными из них (согласно вышеуказанному
ряду). В стали, содержащей карбндообразующие элементы в большом
количестве, образуются простые и сложные карбиды.
Простые карбиды имеют химическую формулу (Fe,
М)3С, где М — легирующий элемент в стали.
Сложные карбиды (Cr,Fe)-C3; (Cr,
Fc)g3Ce и др. образуются на основе- цементита путем
замещения атомов основного металла легирую щ!iм элемснтом.
Легирующие элементы, растворяясь
в феррите или аустените, оказывают разное влияние на полиморфизм
железа. »
Одни легирующие элементы
(аустенитообразующие) расширяют 7-область, повышая точку Л4
(см. рис. 40) и понижая точку j43.
Другие легирующие элементы
(феррнтообразующие) сужают т-область и расширяют ct-область. Они понижают
точку Ль и повышают точку Az.
К элементам первой группы
относятся Мп, Ni, С, N, Си, Cd, а к элементам второй группы — Zn, В,
Be, Al, Si, V, Ti, Mo, W, Та, Nb, Cr. Легирующие элементы, растворимые в
феррите, изменяют его свой-
