Легована сталь
При виборі матеріалу для виготовлення металевого виробу необхідно враховувати кілька характеристик, у тому числі і його модуль жорсткості. Цей структурно нечутливий показник залежить тільки від природи матеріалу, з якого виготовлені силові елементи - стрингери, шпангоути, плоскі пластини і т.д.
Найвищий модуль жорсткості має сталь, яка, в свою чергу, за своїм хімічним складом буває двох видів. По-перше, це легована сталь, в яку спеціально додаються легуючі елементи для отримання будь-яких необхідних властивостей.
Основні елементи, які впливають на властивість сталі - це вуглець, кремній і марганець. Вуглець при збільшенні його змісту робить сталь міцніше і твердіше, зменшуючи при цьому її пластичність. Кремній вводять як розкислювача, однак при вмісті його більше одного відсотка набагато погіршується зварюваність стали: зварений шов робиться крихким. А такий елемент як марганець підвищує хладноломкость і ударну в'язкість сталі, теж будучи хорошим розкислювачем.
Як правило, крім заліза і вуглецю, додається який-небудь один компонент, тому легована сталь класифікується як трехкомпонентная, чотирьохкомпонентної і т. Д. Іноді вона різниться за назвою легуючого елемента, наприклад, хромиста, хромонікелева, хромонікельмолібденових і т.д.
Легована сталь містить більше одного відсотка хрому або нікелю. Якщо в ній присутні більше 0,5% ванадію, титану, молібдену, ніобію, азоту, міді та ін., То вона вважається легованої саме цими елементами.
Залежно від кількості доданих компонентів, легована сталь підрозділяється на наступні підкласи:
- високолегована сталь, в якій сумарний вміст легуючих елементів не менше десяти відсотків-
- середньолегованих - не більше восьми відсотків-
- низьколегована сталь, в яку доданий всього один елемент з вмістом по верхній межі не більше двох відсотків.
Зазвичай легуючі елементи значно підвищують собівартість сталі, тим більше що деякі додаються елементи вже самі по собі є дефіцитними дорогими металами. Виходячи з цього, їх додавання в сталь має бути обов'язково обгрунтоване.
Легована сталь має наступну маркування: перші дві цифри показують вміст вуглецю (соті частки відсотка), літери умовно позначають доданий легуючий елемент, цифра після них - зміст цього елемента у відсотках. Літера «А», яка стоїть в кінці маркування, означає, що дана сталь високої якості з пониженим вмістом фосфору і сірки.
Інший різновид стали по хімічному складу - вуглецева. Її через простоту виробництва і дешевизни частіше використовують у багатьох галузях промисловості.
Одним з призначень сталі є її застосування при виготовленні вимірювальних і ріжучих інструментів, деталей машин, штампів з холодним і гарячим деформуванням.
Інструментальна сталь буває і легованої, і вуглецевої, і залежно від норм, регульованих ГОСТом, для кожної конкретної металопродукції потрібно використовувати сталь, що має певний хімічний склад.
Наприклад, для хірургічних інструментів, свердел, зубил, молотків, викруток, пилок, фрез та ін. використовується сталь певної категорії - високолегована, швидкорізальна. Вона володіє високою твердістю, теплостійкістю і зносостійкість. Ці унікальні властивості виходять шляхом спеціального легування з додаванням карбіду вольфраму, а також складною термообробки.
Для молотових, холодних і гарячих штампів, прес-форм та ін. Використовується сталь таких марок, як Х6ВФ, 9Х, 5ХНМ і т.д.