Одним из самых востребованных видов металлопродукции является легированная сталь. Легированием металла называют процесс введения полезных элементов в состав при плавке. Легированный сплав обладает рядом полезных характеристик, которые проявляются в зависимости от количества легирующих элементов. Различают низко-, средне- и высоколегированные сплавы, для которых характерно содержанием примесей соответственно до 2,5%, от 2,5% до 10%, и от 10% до 50%.
Из чего состоит низколегированная сталь
Для легирования стали на производстве применяют недорогие элементы: марганец, кремний. Для придания продукту определенных свойств в состав сплавов также могут входить титан, хром, медь, ванадий и молибден.
Разберем подробнее свойства некоторых из них:
- кремний – единственный неметаллический элемент, который используют в процессе легирования. Он придаёт сплаву прочность пропорционально своему содержанию;
- хром и цинк известны тем, что хорошо защищают получившийся сплав от возникновения коррозии;
- ванадий придаёт стали однородность структуры;
- медь повышает пластичность сплава. Впрочем, её избыточное содержание негативно сказывается на качестве – метал начинает налипать на смежные конструкции;
- молибден – его применение повышает термостойкость сплава.
Использование этих и других элементов для легирования делает такую сталь выгодной для применения в практически каждой сфере промышленности и хозяйства.
Используемая маркировка
Обозначение марки низколегированной стали состоит из комбинации цифр и букв, которые обозначают элемент и его количество в сплаве. Первые две цифры в маркировке указывают на количество углерода в сотых долях процента. Далее идёт обозначение введенных в состав легирующих элементов.
Важно отметить, что процентное содержание добавок указывается лишь в том случае, когда оно достигает значения больше единицы. Порядок указания элементов выстроен таким образом, чтобы показать в правильной последовательности их значимость, поэтому сперва указывают добавки, которые наиболее влияют на свойства сплава, а затем другие Также в наименовании указывается степень раскисления стали.
Разберем маркировку на примере: 18ХГТ. Здесь видим наличие 18 процентов углерода с хромом, марганцем и титаном; каждого не более 1%.
Обработка низколегированной стали
Обработка низколегированного металлопроката обычно не производится, но по специальному заказу могут проводить обработку в отожженном или нормализованном состоянии, либо сразу после прокатки.
Выполняют обработку двух типов: термическую и механическую.
В первом случае металлопрокат подвергают отпуску при температурах до 660 градусов по Цельсию – это позволяет снять сварочное напряжение швов. Стоит отметить, что термообработка должна проводиться с соблюдением правил по отношению к каждому виду нелегированного металла.
Механическая обработка производится чаще термической. Выполняют гибку, штамповку, резку и вальцовку. Параметры режущих инструментов подбираются согласно параметрам стали, которая подвергается обработке.
Такие процедуры позволяют повысить прочность конструкции, увеличить вязкость металла, а также снизить его чувствительность к надрезу и изгибу.
Где применяют такую сталь?
Низколегированные стали обладают характеристиками, которые позволяют их применять в практически каждой сфере промышленности и хозяйства.
Основные из них:
- строительство. Низколегированные марки применяются для сооружения конструкций, которые подвержены давлению и другим механическим силам, часто воздействующим на строение. Чаще всего это гражданские объекты, но встречаются и ангары с преобладанием высоких температур, а также строения, которые подвержены агрессивным условиям окружающей среды;
- машиностроение. Из низколегированных сталей здесь выполняются элементы несущих каркасов грузовых автомобилей, а также лонжероны легковых транспортных средств;
- вагоностроение. Конструкция вагонов содержит балки, которые как раз выполняются из низколегированных марок стали. Они способны выдерживать большие нагрузки, устойчивы к вибрации, а также имеют высокую прочность, что позволяет таким вагонам выдерживать крупные грузы;
- мостостроение. Устойчивость к коррозии, способность выдерживать угловые нагрузки и давление делает эту марку стали необходимой для возведения мостовых сооружений;
- нефтегазовая промышленность. В процессе возведения магистральных путепроводов сталь должна обладать прочностью на изгиб, чтобы выдерживать неравномерную нагрузку, оказываемую трубными конструкциями.
Также эту марку стали активно используют в химической промышленности и приборостроении.