Как сварить легированную сталь

Легирующими сталями являются стали, в которые вводят дополнительные специальные легирующие элементы, которые способны повышать механические, эксплуатационные и технологические свойства. В некоторых случаях данные элементы способны придавать стали особенные химические или физические свойства.

Легирующие элементы способны растворяться в аустените, феррите и цементите, образовывая специальные карбиды или же интерметаллидные соединения с железом и между собой. При растворении в феррите или аустените, легирующие составляющие упрочняют фазы и повышают их устойчивость к распаду при нагревании и понижении температуры материала, а также при изменении температуры фазовых превращений и саму структуру сталей. Легирующие стали в зависимости от структуры и состава подразделяются на пять классов:

  • - перлитный;
  • - аустенитный;
  • - карбидный;
  • - мартенситный;
  • - ферритный;

По мере повышения содержания легирующих элементов в составе стали, устойчивость превращения возрастает, а температурная область превращения значительно понижается. В зависимости от содержания элементов легирования в составе стали, на воздухе можно получить совершенно разные металлы со структурой, которая имеет значительные отличия.

Сталь перлитного класса имеет в своем составе небольшое содержание легирующих элементов (менее 5 – 7%), что и является ее основной характеристикой. Как и для углеродистых сталей, при охлаждении будут получаться структуры перлитного типа, например тростит, сорбит и перлит.

Стали аустенитного класса содержат в своем составе до 15% легирующих элементов. Легирующие элементы, находящиеся в составе таких сталей, при растворении в аустените очень сильно влияют на устойчивость металла. В таком случае сдвигается вправо область перлитного распада, и точка снижается в область низких температур мартенситное превращение. В результате таких процессов, охлажденная сталь сохраняет аустенитную структуру.

Стали ферритного класса содержат в своем составе от 17 до 30% хрома и не менее 2,5% кремния. Данный вид легированной стали является малоуглеродистым, потому что процентная составляющая углерода в металле составляет не более 0,2%. При растворении в феррите хром сильно повышает устойчивость. Ферритная сталь не имеет фазовых превращений и при нагревании сохраняет ферритную структуру при всех интервалах температур.

К легирующим сталям карбидного класса относятся высокоуглеродистые стали, которые легируются с помощью большого количества карбидообразующих элементов.

Преимущественными элементами в данном случае является вольфрам, молибден, хром и ванадий. Легирующие элементы способны образовать с углеродом огромное количество карбидов специального вида. В процессе кристаллизации образовываются карбиды, которые входят в состав эвтектики, напоминающей ледебурит. При охлаждении сталей карбидного класса, структура металла получается мартенситной.