Стальной сплав для изготовления металлопроката легируют самыми различными химическими элементами, чтобы придать готовому изделию дополнительные свойства по сравнению с металлопрокатом из обычной стали. Разберемся, какие именно легирующие добавки дают конкретные свойства.
Маркировка
Узнать количество и название легирующих добавок в составе стального сплава можно из маркировки изделия.
Кроме этого, нужно отметить, что существуют два типа легирующих химических добавок для стального сплава. Первые вступают в химическую реакцию с углеродом, делая его крепче и образуя различные карбиды. Вторые не вступают с ним в реакцию и добавляют новые свойства составу сами по себе — это кремний, никель и алюминий.
Если в начале маркировки стоят русские буквы, такие как Р, Ш или А, то они указывают не на вещества в составе сплава, а на его назначение. Например, А – автоматная сталь, Э – электротехническая. Для определения легирования нужно смотреть на латинские обозначение, как в таблице Менделеева.
Cr – хром, V – ванадий, Mn – марганец и так далее. Все элементы, количество которых достаточно, чтобы повлиять на свойства сплава, а значит, и на свойства готового металлопроката, обязательно указываются в маркировке.
Влияние элементов
Больше всего в составе может быть, конечно, углерода. Чем его больше, тем больше прочность и жесткость, но меньше пластичность. Высокоуглеродистые металлы трудно резать.
Хром определяет, как хорошо металл сопротивляется коррозии. Он вступает в химическую реакцию и выделяет оксидную пленку, которая оседает на поверхности готового изделия и защищает его от влаги. Правда, хрома для этого эффекта должно быть не меньше 11,7%. В углеродистые сплавы с этими же целями добавляется медь.
Алюминий увеличивает срок службы металла и повышает ударную вязкость. Он также сводит на нет влияние некоторых вредных добавок, например, фосфора.
Ванадий придает особую твердость металлу, поэтому его используют для укрепления инструментальных сталей.
Кобальт повышает жаропрочность и сопротивление ударам.
Вольфрам уменьшает хрупкость.
Магний улучшает механические характеристики.
Кремний нужен для хорошей сварки готового металлопроката.
Марганец увеличивает долговечность, не портя пластичность.
Молибден снижает окисление при нагревании металлопроката, а также увеличивает прочность на растяжение.
Редкие церий и неодим понижают пористость застывшего металла.
Ниобий в больших количествах добавляется в нержавеющие марки, чтобы остановить коррозию на слабых местах, например, сварных швах.
Никель улучшает свойства металлопроката при использовании в низких температурах, пластичность и прочность как общую, так и ударную. Это одна из самых популярных добавок, так же как и титан, который повышает прочность, пластичность и устойчивость к коррозии.
Цирконий дает возможность контролировать зернистость готового металлического продукта.
Вредные добавки
Во время обработки в стальной сплав могут попадать или образовываться внутри химические вещества, которые не добавляют положительных эффектов, а несут лишь разрушительное действие. Современные технологии минимизируют их появление, но избавиться от них на сто процентов не всегда возможно.
Так вредной добавкой будут мышьяк, сурьма и олово. Они придают хрупкость готовому металлу.