10. Понятие о легированных сталях; примеры легирующих элементов; свойства, придаваемые сталям легирующими элементами.

Легированными называют стали, в которые для получения требуемых свойств специально вводят легирующий элемент. При наличии элементов в количестве примерно 0,1% такое легирование называют микролегированием. В конструкционных сталях основными легирующими элементами являются хром, никель, кремний и марганец. Никель увеличивает пластичность и вязкость стали. Снижает температуру порогов хладноломкости и уменьшает чувствительность стали к концентраторам напряжений. Хром повышает жаростойкость и коррозийную стойкость стали, увеличивает её электрическое сопротивление и уменьшает коэффициент линейного расширения. Кремний широко используется при выплавке стали как раскислитель, легирование кремнием углеродистых и хромистых сталей увеличивает их жаростойкость. Марганец подобно никелю снижает критическую скорость охлаждения, но в отличие от никеля уменьшает и вязкость феррита. Марганец используется для частичной замены никеля с целью получения нужного сочетания механических свойств стали, а также с учётом меньшей стоимости марганца. Вольфрам, молибден, ванадий, титан, бор и другие элементы входят в сталь совместно с хромом, никелем и марганцем для дополнительного улучшения её свойств.

10. Классификация и маркировка легированных сталей.

В зависимости от вводимых элементов легированные стали делятся на: хромистые, хромникелевые, хромникельмолибденовые и т.п. Согласно той же классификации, стали подразделяют по общему количеству легирующих элементов на: низколегированные (от 0,5 до 2,5% легирующих элементов), легированные (от 2,5 до 10%), высоколегированные (более 10 %). По качеству легированной стали подразделяют на: качественные (до 0,04 % серы и до 0,035% фосфора), высококачественные (до 0,015% серы и до 0,025% фосфора) и особовысококачественные (до 0,025% серы и до 0,025% фосфора).

Обозначение марки легированной стали включает в себя цифры и буквы, указывающие на примерный состав стали. В начале марки приводятся двухзначные цифры, указывающие среднее значение содержания углерода в сотых долях процента. Буквы справа от цифры обозначают легирующий элемент: А-азот, Б-ниобий, В-вольфрам, Г-марганец, Д-медь, Е-селен, К-кобальт, Н-никель, М-молибден. П-фосфор, Р-бор, С-кремний, Т-титан, Ф-ванадий, Х-хром, Ц-цирконий, Ч-редкоземельные элементы, Ю-алюминий. Следующие после буквы цифры указывают примерное содержание (в целых процентах) соответствующего легирующего элемента (при содержании 1-1,5% и менее цифра отсутствует).

10. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами (магнитотвердые, магнитомягкие, электротехнические), их разновидности, характеристики и области примене­ния.

Магнитотвёрдые стали и сплавы предназначены для изготовления постоянных магнитов. Эти материалы сложно намагнитить, но они способны длительное время сохранять намагниченное состояние, так как имеют большие значения карцетивной силы и остаточной магнитной индукции. Для изготовления постоянных магнитов используют углеродистые стали, например: У10, У11, У12. Для достижения необходимых свойств эти стали подвергаются закалке и низкому отпуску. Наиболее лучшими магнитными свойствами обладают ниодинжелезобор (NiFeB), FeNiAl AlCo. Магнитомягкие стали и сплавы предназначены для изготовления деталей подвергаемых переменному намагничиванию, например: сердечников трансформаторов, электромагнитов, стартеров, роторов, электродвигателей. Магнитомягкие материалы способны к хорошему намагничиванию даже в слабых магнитных полях, то есть имеют малое значение карцетивной силы. Эти материалы должны иметь малое количество примесей и включений. В качестве магнитомягких материалов наибольшее распространение получили электротехнические стали, содержащие кремний в количестве от 1 до 5%, с очень низким содержанием углерода от 0,005 до 0,05%. Электротехническая сталь обычно изготавливается в виде тонких листов. Для повышения магнитных свойств, сталь обычно подвергают отжигу при температуре 880-900 градусов в среде, предохраняющей от окисления и науглероживания, обычно такой средой является водород.