Таблица 5.8

Средний химический состав легированных сталей, мае. %

Марка стали	С	Мп	Si	Сг	Ni	Си	V	Мо
20ГЛ	0,20	1,4	0,3
35ГЛ	0,35	1,4	0,3
35ГСЛ	0,30	1,3	0,7
20ФЛ	0,20	0,9	0,3	—	—	—	0,12	—
45ФЛ	0,45	0,7	0,3	—	—	—	0,15	—
40ХЛ	0,40	0,7	0,3	1,0	—	—	—	—
35ХМЛ	0,35	0,7	0,3	1,0	—	—	—	0,25
ЗОХНМЛ	0,30	0,7	0,3	1,5	1,5	—	—	0,25
35ХГСЛ	0,35	1,2	0,7	0,8		—	—	—
23ХГС2МФЛ	0,23	0,7	1,9	0,9	—	—	0,12	0,25
20ДХЛ	0,12	0,6	0,3	1,0	—	1,5	—	—
08ГДНФЛ	<0,1	0,8	0,3	—	1,3	1,0	0,10	—
12ДХН1МФЛ	0,12	0,4	0,3	1,5	1,6	0,5	0,12	0,25

Примечание. Содержание S и Р не более 0,03...0,05 % каждого.

У хромовых сталей (40XJI и др.) также повышенные по срав­нению с углеродистой сталью механические свойства и прокали- ваемость. Для улучшения их структуры и свойств используют не­большие добавки молибдена, уничтожающие отпускную хрупкость

Таблица 5.10

Механические свойства легированных сталей

Марка стали	Температура, °С			Механические свойства*,				не менее
	закалки (нормализации)	отпуска	Н/мм^2		Н/мм^2	5, %	кси, Дж/м^2
20ГЛ	(890)	630	540		275	18	491
35ГЛ	(890)	630	540		294	12	294
30ГСЛ	930	610	650		400	14	0,5
20ФЛ	(890)	630	491		294	18	491
45 ФЛ	860	630	687		491	12	294
40ХЛ	860	630	638		491	12	392
35ХМЛ	870	630	687		540	12	392
ЗОХНМЛ	870	630	785		638	10	392
зохгсл	875	650	785		589	10	392
23ХГС2МФЛ	990	220	1275		1079	6	392
20ДХЛ	(880)	580	491		392	12	294
08ГДНФЛ	(930)	620	741		343	18	491
12ДХН1МФЛ	900	530	981		735	10	294

* Показатели механических свойств те же, что в табл. 5.8.

при термической обработке. Хромовые стали применяют для по­лучения отливок, работающих в условиях абразивного износа.

Большая прокаливаемость достигается при легировании стали од­новременно марганцем, хромом и кремнием (ЗОХГСЛ, хромансил).

Одновременное легирование хромом и никелем проявляется в измельчении зерна, в значительном увеличении прокаливаемо- сти, что позволяет изготовлять из этих сталей крупногабаритные отливки (ЗОХНМЛ и др.).

Стали, легированные медью, подвержены дисперсионному твердению, которое обеспечивает однородные свойства в тонких и толстых сечениях отливок.

Некоторые марки легированных сталей модифицируют бором, кальцием, церием и другими РЗМ. В результате улучшаются меха­нические и литейные свойства стали. Как правило, добавки вво­дятся в малых количествах. Так, например, достаточно иметь 0,001 ...0,002 % В в стали, чтобы получить резкое увеличение про- каливаемости и пластичности.

В одних случаях действие добавок связывается с модифициро­ванием, в других - с микролегированием.

Графитизированная сталь, также относящаяся к легированным сталям, содержит 0,9... 1,5% С, 1,0... 1,4% Si, 0,5% Мп. В литом состоянии ее структура представлена перлитом и цементитом, т. е. весь углерод находится в связанном состоянии. При термической обработке (отжиг с нагревом до 900 °С и последующее медленное охлаждение в интервале температур 800...700°С) происходит рас­пад структурно свободного цементита с выделением графита. Окон­чательная структура стали — перлит+графит. Такая графитизиро­ванная сталь обладает повышенными антифрикционными свойства­ми и используется для втулок, вкладышей, работающих в условиях абразивного износа.

Высоколегированные стали. В соответствии с ГОСТ 2176-77 высоколегированные стали, содержащие более 10 % легирующих эле­ментов, подразделяются по структуре на шесть классов: мартенсит- ный; мартенсито-ферритный; ферритный; аустенито-мартенситный; аустенито-ферритный; аустенитный. Смена классов происходит по мере увеличения легированности. На практике чаще пользуются названия­ми сталей по основным служебным свойствам: коррозионно-стой­кая, кислотостойкая, жаростойкая, жаропрочная, износостойкая.

Большой класс высоколегированных сталей составляют так называемые коррозионно-стойкие (нержавеющие) ста­ли, обладающие хорошей стойкостью против коррозионного воз­действия агрессивных сред.

Прежде всего к ним относятся высоколегированные хромовые стали ферритного класса (12Х18ТЛ, 15Х25ТЛ), обладающие хо­рошей пластичностью. Добавка титана связывает углерод и повы­шает стойкость против межкристаллитной коррозии.

Для получения высокой твердости и износостойкости хромо­вых сталей (X28JI, X34JI) содержание углерода увеличивают до 0,5...2,0 % и получают феррито-карбидную структуру.

Хромовые коррозионно-стойкие стали мартенситного и фер- рито-мартенситного классов характеризуются сравнительно ши­роким диапазоном содержания углерода и возможным наличи­ем никеля, меди, ниобия и других элементов. К сталям этого класса можно отнести стали марок 10Х14НДЛ и 09ХН4БЛ (Б - ниобий).

Наивысшей коррозионной стойкостью рассматриваемые стали обладают в том случае, когда карбиды в свободном состоянии отсутствуют и полностью переведены в твердый раствор.

Хромовые стали отличаются пониженной по сравнению с уг­леродистой сталью теплопроводностью, повышенной окисляемо- стью, склонностью к пленообразованию, образованию пригара при заливке в формы на основе кварцевого песка, к образованию усадочных раковин, горячих и холодных трещин.

В качестве кислотостойких сталей применяют высоколе­гированные стали аустенитного, аустенито-ферритного и ферри- то-аустенитного классов. Основными легирующими элементами для них являются хром и никель. При этом никель необходим для получения однофазной аустенитной структуры.

Кислотостойкая хромоникелевая сталь, содержащая 18 % Сr и 8 % Ni, широко используется для отливок деталей насосов, фит- тингов и т. п.

Чаще других стали этого типа легируют титаном и молибденом (12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12МЗТЛ).

Хромоникелевые стали, так же как и хромовые, обладают по­ниженными литейными свойствами.

Сложнолегированные хромоникелевые стали характеризуются высокой жаропрочностью и жаростойкостью. Жаропрочными на­зывают стали, способные сопротивляться нагрузкам и разруше­нию при температурах выше 550 °С. Стали, обладающие высокой стойкостью против коррозии и образования окалины при темпе­ратурах до 1200°С, называют жаростойкими.

Основным фактором, предопределяющим жаропрочность сталей, является легированный аустенит. Практическое примене­ние для изготовления отливок из жаропрочных сталей получили аустенитные стали типа 12Х18Н9ТЛ (для жаропрочных отливок энергетического, химического и нефтяного машиностроения) и 12Х20Н12ТЛ (для турбинных лопаток, работающих при темпера­турах до 600 °С).

В стали 15Х18Н22В6М2Л высокая жаропрочность обеспечива­ется за счет введения добавок вольфрама и молибдена.

Высокомарганцевая износостойкая сталь 110Г13Л (так на­зываемая «сталь Гадфильда») относится к аустенитному классу. Осо­бенностью отливок из этой стали является способность упрочняться з условиях ударной нагрузки и принимать наклеп, повышающий поверхностную твердость от НВ 170... 200 до НВ 600... 800 и износо­стойкость в условиях абразивного износа. При отсутствии наклепа ее износостойкость находится на уровне углеродистой стали.

В литом состоянии структура стали - аустенит и карбиды, располагающиеся по границам зерен. Данная сталь используется после закалки в воде с температуры 1100°С, когда отливки при­обретают однородную аустенитную структуру.

Температура заливки стали 110Г13Л ниже, чем у других ста­лей, и колеблется в пределах 1330... 1370 °С. Сталь 110Г13Л харак­теризуется повышенной склонностью к усадочным дефектам, об­разованию горячих трещин, пригару при литье в формы на осно­ве кварца.

Особо следует отметить, что сталь 110Г13Л очень плохо обра­батывается режущим инструментом (за исключением алмазного).