Как известно, повышения прочности, твердости, коррозийной устойчивости, пластичности, высоких технологических качеств добиваются путем легирования – добавления различных элементов к железу. Высоколегированные стали, особенно нержавеющие, согласно ГОСТ, содержат минимум 10% присадок, гарантирующих подобные свойства.
Существует продукция из низколегированных сталей, которые относятся к классу черных металлов, однако имеют достаточные качества прочности и твердости вследствие присадок из недефицитных, невысокой стоимости элементов. Общее содержание хрома, молибдена и никеля составляет в них от 2,7% до минимума, содержащегося в «нержавейке».
Типы низколегированных сталей
Внутри класса низколегированных сталей в качестве основных выделяются следующие подгруппы:
- высокопрочные — стали специального назначения, состав которых подобран с учетом сопротивляемости атмосферным проявлениям и придания высоких механических качеств. Их не относят к легированным материалам именно из-за специфики предназначения. В них мало углерода – 0,05–0,25%, содержание магния – до 2,0%, что дает возможность получать требуемую деформируемость и свариваемость. В такой стали могут присутствовать незначительные добавки хрома, никеля, молибдена, меди, азота и др. в различных вариантах в зависимости от требуемых свойств
- сверхвысокопрочные — стали среднеуглеродистые с минимумом текучести в 1380 МПа, относящиеся к конструкционным сталям, содержащим 0,2% C и 2,3% легирующих элементов. К ним относятся стали 09Г2,14Г2 c Mg и стали 12ГС, 17ГС, 09Г2С с MG и Si
- атмосферостойкие – материалы с добавлением меди, которые проявляют высокие прочностные качества по отношению к коррозии, будучи неокрашенными
- микролегированные – материалы с содержанием 0,2% углерода и микроприсадками Al, Сг, Zг, V, Ті, Nb, Мо
Низколегированные стали, в зависимости от содержания добавочных элементов, имеют обширное количество марок. Наиболее часто используются 10ХСНД и 09Г2С.
Требования к низколегированным сталям и применение
К низколегированным сталям предъявляются достаточно жесткие требования: высокая прочность, незначительная возможность разрушения (порог хладноломкости), хорошая свариваемость, обрабатываемость, пластичность. Конструкции из низколегированных сталей в строительной сфере вместо углеродистых повышают надежность зданий, экономя при этом металл из-за уменьшения массы конструкций (до 80%). Поэтому сегодня больше половины выпускаемых низколегированных сталей необходимы именно для строительства, а также в трубной промышленности, машиностроении, судостроении и др.
Предъявляемые требования получают реализацию в ходе металлургического процесса, в котором изменяется химический состав металла, меняется технология и режимы придания ему нужных свойств и качеств. Как правило, низколегированные материалы поставляются в горячекатаном виде с особой феррито-перлитной структурой. Нормы химического состава и механических свойств низколегированных сталей отражены в ГОСТ 19281—73 и ГОСТ 19282—73.