По сути трудно переоценить значение такого универсального материала для развития человечества и мировой экономики. Достижения науки и их прикладное применение стали основой для огромного технологического прорыва, который был совершен в результате использования легированных сталей. Ведь помимо отличных технических характеристик такие сплавы не стоят слишком дорого, что позволяет применять их с немалой экономической выгодой.
На практике известны тысячи разновидностей стальных сплавов, каждый из которых разрабатывался и используется для решения определенных задач. Но на самом деле их можно разделить на две большие группы — легированные, например, нержавеющий металлопрокат, и углеродистые. Давайте выясним, чем они отличаются, и какие преимущества несет потребителям применение легированных сталей.
Легирование как способ получить металл с особыми свойствами
Легированная сталь кардинально отличается от углеродистой. В составе второй находятся железо и углерод, как основные компоненты сплава. Также в ней содержатся примеси, но их процентное содержание невелико. В роли таких постоянных добавок выступают марганец, кремний, сера, фосфор, ряд газов.
А вот когда в углеродистую сталь во время плавки с конкретной целью добавляют различные легирующие примеси, то такой сплав называют легированным. Так поступают, чтобы получить металл со специфическими эксплуатационными характеристиками, или улучшить существующие технические и механические свойства.
Например, увеличение содержания хрома до 13% позволяет придать металлу антикоррозионные свойства. Образующийся на его поверхности тонкий слой оксида хрома будет препятствовать окислению железа. Именно его оксид мы называем ржавчиной. После взаимодействия железа с кислородом он проникает во внутреннюю структуру металла и постепенно разрушает ее вследствие более низкой плотности. То есть в данном случае легирование помогает превратить обыкновенный углеродистый сплав в нержавеющую сталь.
Я не волшебник — я просто могу получить сталь с нужными характеристиками
Огромное значение легирования состоит в том, что можно с помощью добавления разных химических элементов изменять физические и эксплуатационные характеристики металла. То есть сплав может получить жаропрочность или жаростойкость, стать устойчивым к действию агрессивных сред, приобрести химическую инертность, что позволит использовать его в пищевой промышленности. Есть возможность придать материалу дополнительную прочность и износостойкость.
И это далеко не все открывающиеся перспективы. Которые, между прочим, очень активно сегодня используют в разных отраслях промышленности, строительстве и даже бытовой сфере. По сути с помощью легирования можно изготовить сплав, который идеально подойдет под конкретные условия эксплуатации. И это вовсе не волшебство, а разумное применение достижений современной науки.
Виды легированной стали
В современной металлургии различают три вида стали в зависимости от количества используемых добавок:
- Низколегированную — в нее добавляют не более 2,5% примесей.
- Среднелегированную — до 10% добавок.
- Высоколегированную — максимум 50% улучшающих характеристики металла компонентов.
Сегодня активно используют около двадцати химических элементов, как отдельно, так и в составе комбинаций в различных пропорциях. Таким образом получают необходимый для придания металлу особых свойств состав сплава. В результате эксплуатационные характеристики обыкновенной углеродистой стали на глазах преображаются.
