Классификация легированных сталей

Классификацию легированных сталей разные авторы осуществляют по-разному. Наиболее общеприменимые способы классификации легированных сталей предлагается, в частности, в литературных источниках [1, 2]; авторы классифицируют легированные стали: по равновесной структуре (структура в равновесном состоянии), по структуре после охлаждения на воздухе, по составу легированных сталей (количеству легирующих элементов) и по их назначению.

Классификация легированных сталей по равновесной структуре

Классификация легированных сталей по структуре в равновесном состоянии (по равновесной структуре) предложена Обергоффером и иногда называется классификация по Обергофферу. Изначально эта классификация включала в себя четыре основных класса (доэвтектоидные стали, эвтектоидные стали, заэвтектоидные стали, ледебуритные стали); впоследствии была доработана.

Структурные классы легированных сталей

Структурные классы легированных сталей – классификационная характеристика легированных сталей по структуре в условиях равновесия [3]. Существуют доэвтектоидные стали, содержащие в структуре эвтектоид и избыточный легированный феррит; эвтектоидные стали, имеющие перлитную структуру, и заэвтектоидные стали, содержащие эвтектоид и избыточные (вторичные) карбиды типа М₃С, выделяющиеся при охлаждении из аустенита. Все эти стали объединяют в один класс – перлитные стали. Стали, имеющие в структуре в литом состоянии эвтектику типа ледебурита, называют ледебуритными сталями. При низком содержании углерода и большом количестве легирующего элемента образуется сталь со структурой из легированного феррита с некоторым количеством карбидов – сталь ферритного класса. При высоком содержании в стали легирующего элемента, расширяющего область γ-фазы (Ni, Mn), получается структура аустенита, а сталь называют сталью аустенитного класса. Стали, в которых частично протекает превращение α<=>γ, называют сталями полу-ферритного и полу-аустенитного класса, и их структура состоит из аустенита и феррита.

Для наглядности дополнительно представим структурные классы легированных сталей в виде списка:

• Перлитные стали:
  • доэвтектоидные стали;
  • эвтектоидные;
  • заэвтектоидные стали.
• Сталь ледебуритного класса;
• Сталь ферритного класса;
• Сталь аустенитного класса;
• Стали полуферритного и полуаустенитного класса (аустенито-ферритная сталь).

Классификация легированных сталей по структуре после охлаждения на воздухе

Классификация легированных сталей по структуре после охлаждения на воздухе была предложена французским учёным Гийе и поэтому иногда называется классификация по Гийе. Эта классификация учитывает структуру, получаемую на спокойном воздухе стальных образцов небольшой толщины; выделяют три основных класса сталей:

1. перлитный класс;
2. мартенситный класс;
3. аустенитный класс.

Стали перлитного класса характеризуются относительно малым содержанием легирующих элементов, стали мартенситного класса - более значительным и, наконец, стали аустенитного класса - высоким содержанием легирующих элементов.

Классификация легированных сталей по структуре после охлаждения на воздухе условна и относится только к случаю охлаждения на воздухе стальных образцов относительно небольшого размера.

Классификация легированных сталей по составу

Классификационным признаком в данном случае является наличие в стали тех или иных легирующих элементов. В зависимости от состава легированные стали классифицируют на никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и т.п. [1].

Классификация легированных сталей по назначению

В зависимости от назначения легированные стали объединяются в следующие группы:

• Конструкционная сталь
• Инструментальная сталь
• Стали и сплавы с особыми свойствами

Помимо вышеописанного стали также иногда классифицируют: по степени легирования (низколегированные, среднелегированные, высоколегированные); по числу легирующих элементов (трёхкомпонентные, четырёхкомпонентные) и т.д.

Маркировка легированных сталей

Принципы маркировки легированных сталей в России. Система маркировки легированных сталей в России разработана буквенно-цифровая, принятая в ГОСТах, когда каждая марка легированной стали содержит определенное сочетание букв и цифр. Легирующие элементы при этом обозначаются следующими буквами: X - хром, Н - никель, В - вольфрам, М - молибден, Ф - ванадий, Т - титан, Ю - алюминий, Д - медь, Г - марганец, С - кремний, К - кобальт, Ц - цирконий, Б - ниобий, Р - бор. Буква А указывает содержание азота, если находится в середине марки легированной стали; в конце марки буква А обозначает, что сталь высококачественная. Цифры в марках сталей обозначают содержание элементов по определённым существующим правилам. Для некоторых групп сталей принимают дополнительные обозначения марок, по различным признакам. Более подробно с принципами маркировки сталей можно ознакомиться в литературе [1, 2].

Несмотря на то, что для всех сталей невозможно применить в полном объёме систему маркировки ГОСТов, она всё же наиболее удобна, наглядна, и значительно превосходит в этом смысле принятую систему маркировки сталей в других странах.