Легированная сталь — это сплав железа с добавкой различных элементов, таких как углерод, марганец, титан, вольфрам, ванадий и другие, для улучшения качества стали. Также существуют вредные примеси, такие как фосфор, от которых очищают сталь.
В качестве основного компонента выступает железо, обогащенное легирующими примесями и несколькими дополнительными элементами. Добавление в состав легирующих добавок помогает улучшить первоначальные характеристики стали и добиться оптимального состава стали для решения определенной задачи (с учетом специфики дальнейшего использования).
В химическом составе различных марок легированной стали могут быть различия. Для каждого вида деталей предусмотрена спецификация и перечень требований. Независимо от количественной концентрации, в составе легированной стали присутствуют: Fe (железо), C (углерод) и легирующие вещества. Последние добавляют для того, чтобы изменить первоначальные свойства материала, увеличить жаростойкость, твердость, уровень прочности, стойкость к возникновению повреждений. Содержание углерода в легированной стали играет важную роль. Различные марки легированной стали имеют разные уровни содержания углерода, которые влияют на твердость и прочность материала. Маркировка легированной стали указывает на состав и свойства материала. Каждая марка имеет свои характеристики, содержание марганца, добавки титана, вольфрама и других элементов, которые придают стали нужные свойства.
Одним из популярных видов является нержавеющая сталь. В состав добавляется никель и хром, что позволяет увеличить уровень коррозионной стойкости. Не менее распространенным примером является инструментальная сталь. Роль легирующих веществ исполняет ванадий и вольфрам, чтобы придать материалу высокую износостойкость и увеличить твердость. Например, хромоникелевые сплавы обладают высокой жаростойкостью и их применяют после грамотной металлообработки для станков и механизмов с особыми требованиями.
Сфера применения легированной стали очень широка, начиная с автомобилестроения и машиностроения до энергетической и строительной сферы. Она полезна везде благодаря высокому уровню производительности, в большинстве случаев добавка снижает хрупкость и приводит к увеличению таких показателей, как пластичность и термостойкость.
История
История появления легированной стали тесно связана с развитием металлургии и поиском способов улучшения свойств обычной стали. Однако точная дата или момент ее появления трудно определить, так как использование легирующих элементов в стали было постепенным и эволюционным процессом, охватывающим многие века.
Уже в древние времена мастера металлургии экспериментировали с добавлением различных материалов в железо для изменения его свойств. Например, использование углерода в процессе цементации позволяло получить металл с повышенной твердостью, что делало его более пригодным для создания инструментов и оружия. Однако понимание роли легирующих элементов и систематическое применение их в производстве стали развивались вплоть до современности, когда началось более глубокое изучение химического состава и его влияния на характеристики стали.
Важный вклад в развитие легированной стали внесли исследователи и металлурги XIX и XX веков. Одним из ранних примеров является разработка бескислородной стали (без легирующих элементов) Хенри Безмерсом в 1856 году, что позволило получить высококачественный и недорогой металл, который стал основой для дальнейших исследований в области легирования.
С развитием науки и технологий, а также совершенствованием металлургических процессов, были открыты и изучены различные легирующие элементы, такие как хром, никель, молибден, вольфрам и другие. Каждый из этих элементов придавал стали новые конструкционные характеристики, такие как коррозионная стойкость, прочность и жаропрочность, что позволяло применять легированную сталь в различных отраслях, включая строительство, машиностроение и аэрокосмическую промышленность.
Современная классификация и стандарты легированной стали были разработаны в XX веке, такие как AISI (American Iron and Steel Institute) и ASTM (American Society for Testing and Materials), которые определяют спецификации и требования к легированным сталям для разных применений. Эти стандарты помогают производителям и инженерам выбирать подходящие материалы для конкретных условий эксплуатации.
Сегодня конструкционная легированная сталь широко применяется во множестве отраслей благодаря своим улучшенным конструкционным характеристикам, которые позволяют создавать материалы с требуемыми свойствами и производительностью. Это делает процесс проектирования и производства более эффективным и гибким, обеспечивая возможность создания изделий, способных выдерживать высокие нагрузки и экстремальные условия эксплуатации.
Производство легированной стали
Производство легированной стали включает несколько этапов, начиная с подготовки сырья и заканчивая получением конечного продукта. Вот общая схема процесса производства легированной стали:
- Подготовка сырья. В основе производства легированной стали лежит использование основного компонента — железа, а также легирующих элементов. Железо может быть получено из различных источников, таких как железная руда или лом стали. Легирующие элементы, такие как хром, никель, молибден и другие, могут добавляться в форме сплавов или отдельных материалов. Такие сплавы вводятся в сотых долях и меняют конструкционные характеристики стали. Но есть и вредные примеси. Например, добавки серы и фосфора недопустимы в больших количествах ни в одной марки стали. В том случае, если превышает показатель нормы, то это увеличивает риск и степень разрушения. Качественный состав металлоконструкций не содержит вредных примесей, его основу составляет особо очищенный металл.
- Плавка. Сырье подвергается плавлению в специальных печах, таких как электродуговые печи или конвертеры. В этом процессе происходит расплавление сырья до достижения требуемой температуры и состояния.
- Легирование. В процессе плавки или после нее добавляются легирующие элементы. Они могут быть предварительно смешаны в форме сплавов или добавлены в виде порошка или гранул.
- Очистка и десульфурация. Для удаления нежелательных примесей (фосфор, сера) и снижения содержания серы проводятся специальные процедуры очистки, такие как фильтрация, десульфурация или вакуумная дегазация.
- Отливка и формовка. Расплавленный металл разливается в формы или литейные формы для создания конечных продуктов. Это может быть выплавка слитков, заготовок, проката, труб и других форм.
- Термическая обработка. Полученные изделия могут подвергаться термической обработке, такой как закалка, отпуск или нормализация, чтобы достичь требуемых свойств и структуры стали.
- Обработка поверхности. После формовки и термической обработки металл может подвергаться дополнительным операциям обработки поверхности, таким как полировка, гальваническое покрытие или покрытие защитными пленками.
Обработка стали и добавление в структуру разных добавок является сложной работой и требует тщательного контроля, а именно точных расчетов.
Отличительные характеристики
Отличительной особенностью легированной стали является содержание конкретных легирующих веществ в сочетании с железом. К основным особенностям и характеристикам можно отнести следующие аспекты:
- Улучшенный уровень прочности в ответ на механические воздействия. Чтобы добиться таких показателей, преимущественно используется никель, хром, молибден. Такие вещества способны повысить уровень прочности и износа в несколько раз. В результате увеличивается срок эксплуатации материала.
- Увеличенное сопротивление к возникновению и распространению ржавчины. Ряд элементов (никель, хром, молибден) увеличивают стойкость материала и не дают ему вступать в окислительную реакцию. За счет такого состава металл можно использовать в агрессивной среде, с повышенной влажностью или при высоких температурах.
- Сопротивление по отношению к высокотемпературному режиму. Часть материалов сохраняет первоначальные характеристики даже в условиях длительного воздействия высоких температур. По этой причине его используют в промышленных печах, турбинах и другом оборудовании, где работа ведется с высокими температурами.
- Облегченный формат обработки. В сравнении с другими вариантами, металл легче поддается обработке и формовке. По этой причине материалу легко придавать необходимую форму, а обработка занимает меньше времени. В результате появляется возможность облегчить производство на многих предприятиях.
- Возможность создать уникальные конструкционные характеристики материала. Добиться уникальных свойств можно посредством добавления легирующих веществ в определенной концентрации и соотношении. В результате можно добиться магнитной проницаемости, устойчивости к радиации, улучшить электропроводность. За счет возможности изменения свойств материала, металл можно задействовать во многих отраслях и выполнения даже самых сложных требований.
Где используется
Легированная сталь применяется во многих сферах деятельности человека благодаря своим улучшенным техническим характеристикам. Однако можно выделить несколько отраслей, где этот материал используется особенно широко:
- Автомобилестроение. Легированная сталь используется для изготовления отдельных деталей автомобилей, таких как подвески, двигатели, тормоза и элементы кузова. Это позволяет создавать конструкции, обладающие высокой прочностью и устойчивостью к воздействию сложных климатических условий, что, в свою очередь, повышает надежность и долговечность автомобилей.
- Космическая промышленность. В производстве воздушных и космических аппаратов требуется использование материалов с высоким уровнем прочности и легкости, чтобы конструкции могли выдерживать экстремальные климатические условия, такие как высокие температуры и давление. Легированная сталь применяется для изготовления корпусов, лопастей и двигателей, что обеспечивает необходимую надежность и безопасность в полете.
- Энергетика. Легированная сталь является неотъемлемым материалом для разработки и производства ядерных реакторов, электростанций и других критически важных компонентов энергетической инфраструктуры. Она обеспечивает высокую прочность и стойкость к коррозии, что особенно важно в условиях высоких температур и давления.
- Нефтегазовая промышленность. В этой отрасли легированная сталь применяется для изготовления трубопроводов и другого оборудования, которое должно обеспечивать безопасные условия для транспортировки углеводородов в агрессивной среде. Материал способен выдерживать высокие температуры и давление, что делает его идеальным для использования в сложных условиях.
- Химическая промышленность. Легированная сталь позволяет создавать прочное и надежное оборудование, которое контактирует с агрессивными химическими веществами. Такие конструкции обладают высокой стойкостью к коррозии и механическим повреждениям, что обеспечивает долговечность и безопасность эксплуатации.
Виды и классификация
По химическому составу:
- Нержавеющие стали. Эти стали содержат хром (Cr) в количестве не менее 10,5%, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость. Иногда в их состав добавляют никель (Ni), молибден (Mo) и другие элементы для улучшения механических свойств и устойчивости к агрессивным средам.
- Конструкционные стали. Эти стали содержат легирующие элементы, такие как марганец (Mn), хром (Cr), молибден (Mo) и другие, что позволяет достичь необходимых механических свойств, таких как прочность, вязкость и твердость.
По применению:
- Авиационные стали. Эти стали используются в авиационной сфере для изготовления критически важных деталей самолетов, таких как крылья, шасси и двигатели. Они должны обладать высокой прочностью при низком весе.
- Инструментальные стали. Применяются для изготовления инструментов, таких как ножи, пресс-формы, сверла и фрезы. Эти стали обладают высокой твердостью и износостойкостью, что делает их идеальными для использования в производстве.
- Коррозионностойкие стали. Используются в химической, нефтегазовой и других отраслях, где требуется высокая устойчивость к коррозии и агрессивным веществам.
По механическим характеристикам:
- Высокопрочные стали. Эти стали обладают высоким пределом текучести и прочности, что делает их подходящими для использования в строительстве, машиностроении и других областях, где необходима высокая нагрузочная способность.
- Низколегированные стали. Содержат небольшое количество легирующих элементов, что позволяет улучшить механические свойства и облегчает обработку.
По специализированным характеристикам:
- Теплостойкие стали. Эти стали обладают высокой устойчивостью к высоким температурам и используются в энергетике, нефтегазовой промышленности и других отраслях, где важна термостойкость.
- Магнитные стали. Обладают специфическими магнитными характеристиками и применяются в электротехнике, электронике и других областях, где важна магнитная проницаемость.
Классификация легированных сталей может быть более подробной и специфической в зависимости от конкретных требований и стандартов в отрасли. Также выделяют:
- Среднелегированные стали — содержание легирующих элементов от 2,5% до 10%.
- Среднеуглеродистые стали — содержание углерода от 0,3% до 0,6%.
- Низкоуглеродистые стали — содержание углерода составляет до 0,25%.
- Высокоуглеродистые стали — содержание углерода от 0,6% до 2%.
В качестве легирующих добавок могут выступать кремний, вольфрам, марганец, титан и другие элементы. Они влияют на структуру и свойства сплава, и могут содержаться в различных соотношениях. Важно отметить, что фосфор и сера в легированных сталях недопустимы, так как они могут негативно сказываться на механических характеристиках.
-
Задвижки стальные литые клиновые DN 15-1000 PN 16Цена по запросу
-
Шаровый кран Ballomax стальной фланцевый ДУ 15-500 РУ 16, 25,40 (стандартный проход)₽ 4,474.00 – ₽ 2,062,693.00
-
Шаровый кран JIP Premium WW под приварку DN 15-600; PN 25,40₽ 1,945.00 – ₽ 1,634,169.00
-
Шаровый кран LD стальной сварной стандартный проход DN 15-600 PN 16, 25, 40₽ 798.00 – ₽ 518,018.00
-
Шаровый кран LD стальной фланцевый полный проход DN 15-600 PN 16, 25, 40₽ 1,033.00 – ₽ 937,500.00
-
Шаровый кран LD стальной фланцевый DN 15-700 PN 16, 25, 40₽ 1,033.00 – ₽ 511,290.00
Легирующие элементы и их влияние на свойства сплавов
Легирование стали — это процесс добавления в ее состав различных химических элементов, которые придают металлу необходимые свойства. Каждый легирующий элемент оказывает свое специфическое влияние на сталь, улучшая ее прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность и другие характеристики.
Хром (Cr):
- Повышает коррозионную стойкость: Хром образует на поверхности стали плотную пассивирующую пленку оксида хрома, которая защищает металл от дальнейшего окисления и коррозии.
- Улучшает жаростойкость: Хром повышает устойчивость стали к окислению при высоких температурах.
- Увеличивает твердость и прочность: Хром образует карбиды, повышающие твердость и износостойкость стали.
Никель (Ni):
- Повышает прочность и упрочняемость: Никель улучшает механические свойства стали, делая ее более прочной и упругой.
- Увеличивает ударную вязкость: Никель повышает способность стали противостоять динамическим нагрузкам.
- Повышает устойчивость к низким температурам: Никель делает сталь более хладостойкой, сохраняя ее пластичность при отрицательных температурах.
Молибден (Mo):
- Улучшает прочность и жаропрочность: Молибден повышает устойчивость стали к деформации и разрушению при высоких температурах.
- Повышает устойчивость к коррозии: Молибден улучшает коррозионную стойкость стали в кислотных и щелочных средах.
- Увеличивает прокаливаемость: Молибден способствует образованию мартенситной структуры, повышая твердость и прочность стали.
Ванадий (V):
- Повышает твердость и прочность: Ванадий образует мелкодисперсные карбиды, повышающие твердость и износостойкость стали.
- Улучшает устойчивость к износу: Ванадий повышает сопротивление стали абразивному износу.
- Увеличивает упрочняемость при нагреве: Ванадий улучшает способность стали к термической обработке, повышая ее прочность и твердость.
Марганец (Mn):
- Улучшает прочность и деформационные возможности: Марганец повышает предел прочности и текучести стали, а также ее способность к пластической деформации.
- Способствует образованию твердых растворов: Марганец растворяется в феррите и аустените, улучшая их свойства.
- Стабилизирует аустенитную структуру: Марганец способствует образованию аустенитной структуры в стали, повышая ее коррозионную стойкость и пластичность.
Кремний (Si):
- Влияет на магнитные и электрические свойства: Кремний повышает магнитную проницаемость и удельное электрическое сопротивление стали.
- Повышает устойчивость к окислению: Кремний образует на поверхности стали плотную оксидную пленку, защищающую ее от окисления.
- Улучшает обрабатываемость: Кремний повышает способность стали к обработке давлением и резанием.
Титан (Ti):
- Улучшает прочность и упрочняемость: Титан образует мелкодисперсные карбиды и нитриды, повышающие прочность и твердость стали.
- Повышает устойчивость к старению: Титан предотвращает образование карбидов железа при нагреве, повышая устойчивость стали к старению.
- Улучшает свариваемость: Титан связывает азот и углерод, предотвращая образование пор и трещин при сварке.
Важно отметить, что легирование стали — это сложный процесс, требующий точной дозировки легирующих элементов и соблюдения технологических режимов. Неправильное легирование может привести к ухудшению свойств стали или даже к ее разрушению.
Сварка и влияние легирующих элементов на жаропрочность сплавов
При сварке легированных сплавов важно учитывать влияние легирующих элементов на жаропрочный показатель материала и свариваемость. Вот несколько особенностей, которые следует учитывать:
- Формирование твердых растворов разных размеров. Легирующие элементы, такие как хром (Cr), молибден (Mo) и ванадий (V), образуют твердые растворы в металлической матрице сплава. Эти твердые растворы могут иметь различный размер и распределение, что влияет на механические свойства сплава. Увеличение содержания хрома и молибдена, например, может повысить жаропрочность, так как твердые растворы улучшают структурную стабильность и сопротивление деформации при высоких температурах. Однако важно контролировать размер и распределение этих твердых растворов, чтобы избежать хрупкости.
- Образование стабильных оксидных пленок. Легирующие элементы, такие как хром и алюминий (Al), способствуют формированию стабильных оксидных пленок на поверхности сплава при высоких температурах. Эти пленки служат защитным барьером от окисления, что значительно улучшает жаростойкость сплава. Однако для эффективной защиты необходимо, чтобы пленки были равномерными и прочными, иначе это может привести к локализованному коррозионному повреждению.
- Улучшенная жаростойкость. Некоторые легирующие элементы, такие как молибден и вольфрам (W), имеют высокую точку плавления и способны сохранять свои механические свойства при экстремальных температурах. Это особенно важно для применений в высокотемпературной среде, например в аэрокосмической и энергетической промышленности. Однако следует учитывать, что не все легирующие элементы ведут себя одинаково при высоких температурах, и их сочетание должно быть тщательно продумано.
- Оптимальное соотношение легирующих элементов. Важно правильно подбирать соотношение легирующих элементов в сплаве, чтобы достичь оптимальных жаропрочных свойств. Слишком высокая концентрация некоторых элементов может привести к образованию нежелательных фаз или сплавных выделений, таких как карбиды или интерметаллиды, что может негативно сказаться на жаростойкости и свариваемости. Например, избыток хрома может привести к образованию хрупких фаз, что усложняет процесс сварки и снижает прочность сварного соединения.
- Влияние условий сварки. Влияние легирующих элементов на жаропрочность сплавов также зависит от конкретного состава и структуры сплава, а также от условий сварки, таких как температура, скорость нагрева и охлаждения, а также тип используемого сварочного процесса. Поэтому важно учитывать все эти факторы и производить сварку с учетом рекомендаций и требований, чтобы обеспечить оптимальные жаропрочные свойства сварного соединения. Например, использование предварительного нагрева может помочь предотвратить трещинообразование в сварных швах легированных сталей.
Таким образом, для достижения оптимальных жаропрочных свойств сварного соединения необходимо комплексное понимание влияния легирующих элементов, их взаимодействия и условий сварки.
Легирование и примеси: разница
Легирование и примеси — это два разных понятия, связанных с изменением химического состава материала, но они имеют принципиальные отличия:
Легирование:
- Намеренное введение: Легирование представляет собой контролируемый процесс добавления в материал определенных элементов с целью улучшения его свойств.
- Целенаправленное действие: Легирующие элементы выбираются исходя из желаемых характеристик конечного продукта, таких как повышение прочности, улучшение коррозионной стойкости, жаропрочности, магнитных свойств и т.д.
- Точная дозировка: Легирующие элементы добавляются в строго определенных количествах, обычно в процентах или долях процента.
- Положительное влияние: Правильное легирование позволяет значительно улучшить механические, физические и химические свойства материала.
Примеси:
- Случайное присутствие: Примеси — это нежелательные элементы или соединения, которые могут попасть в материал случайно, в процессе производства, обработки или хранения.
- Неконтролируемое действие: Примеси могут присутствовать в различных количествах и оказывать непредсказуемое влияние на свойства материала.
- Негативное влияние: Примеси могут ухудшать прочность, коррозионную стойкость, пластичность и другие важные характеристики материала.
Углеродная и легированная сталь: сравнение
В углеродистой стали основным компонентом, отвечающим за легирующие свойства, является углерод. Концентрация углерода в углеродистой стали может варьироваться в диапазоне от 0,02% до 2,1% от общего веса. Также в составе могут присутствовать азот или кислород, которые способствуют улучшению пластичности. Конкретный состав зависит от класса и вида стали. Углеродистая сталь обладает определенными техническими характеристиками, которые могут изменяться при использовании углерода и тепловой обработке, влияя на уровень износа, стойкость и другие свойства. Эта сталь широко используется в различных сферах деятельности, включая автомобилестроение, изготовление инструментов и строительство.
Углеродистую сталь обыкновенного качества производят в разных марках. Стали с высоким содержанием углерода, такие как марки Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст4сп и Ст5пс, находят применение в производстве деталей и инструментов. Для инструментов, в свою очередь, используется инструментальная сталь, которая имеет свою уникальную структуру и свойства. Инструментальная сталь, как правило, содержит не менее 0,7% углерода и создается специально для изготовления инструментов. Структура инструментального сплава может быть доэвтектоидной, ледебуритной или заэвтектоидной, что также влияет на его характеристики.
Каждый вид стали имеет свои отличительные признаки, и сфера их применения зависит от технических характеристик. Рассмотрим подробнее различия между основными типами стали:
- Легированная сталь:
- В качестве легирующих добавок в составе присутствуют элементы, такие как молибден, хром и никель, в то время как основным элементом остается железо.
- Легированная сталь используется в сферах, где требуются особые показатели материала, например, в автомобилестроении, космической и химической отраслях.
- Легирование позволяет изменять механические показатели материала, такие как прочность, твердость, коррозионная стойкость и жаропрочность.
- В результате сложного состава легированная сталь, как правило, стоит дороже.
- Углеродная сталь:
- Основным веществом в составе является углерод, который определяет основные механические свойства материала.
- Свойства углеродной стали зависят от концентрации углерода: более высокое содержание углерода приводит к получению более твердого и прочного металла, тогда как низкое содержание может вызвать проблемы с обработкой и снизить коррозионную стойкость.
- Углеродная сталь широко используется в машиностроении, производстве инструментов и оружия.
Добавление различных легирующих элементов может значительно повлиять на характеристики стали. Например: - Титан: улучшает прочность, коррозионную стойкость и жаропрочность материала. Он также способствует образованию тонкой оксидной пленки на поверхности стали, защищая ее от окисления.
- Кремний: повышает прочность, твердость и устойчивость к высоким температурам, а также улучшает защиту от окисления.
- Алюминий: способствует формированию пассивной оксидной пленки, защищающей сталь от воздействия окружающей среды.
- Марганец: улучшает прочность и твердость, способствует образованию карбидов, что повышает износостойкость. Марганец также может улучшать свариваемость стали и влиять на ее магнитные свойства.
Важно отметить, что каждый элемент добавляется в сталь в определенном количестве и сочетаниях для достижения требуемых характеристик. Разные марки и типы сталей могут использовать различные комбинации легирующих элементов для достижения желаемых результатов.
Плюсы, минусы и риски легирования
Достоинства:
- Позволяет улучшить ее прочность, твердость, устойчивость к износу и другие механические, делая ее подходящей для различных приложений.
- Увеличивает устойчивость стали к коррозии, что особенно важно для применения в агрессивных средах.
- Может повысить ее способность сохранять прочность и структуру при высоких температурах, что важно для использования в условиях высоких температур и термических нагрузок.
- Можно создать металл под конкретные цели, собрав нужные характеристики
Недостатки и риски:
- Повышение стоимости:
- Сложности в обработке
- Неправильный выбор или использование легирующих элементов может привести к нежелательным эффектам, таким как образование непреднамеренных фаз или структур, что может негативно сказаться на стали.
Важно проводить достаточные исследования, чтобы правильно выбрать легирующие элементы и определить оптимальные условия обработки для получения желаемых результатов легированной стали.
Легированный металлолом: вторичная переработка
1. Сбор и сортировка:
- Сложность сортировки: Легированный металлолом может быть сложно сортировать из-за разнообразия сплавов и возможных покрытий. Для точной идентификации сплавов могут использоваться спектральный анализ, химический анализ и другие методы.
- Магнитная сепарация: Используется для отделения магнитных металлов (например, железа) от немагнитных (например, алюминия).
- Плотность: Разделение металлов по плотности может осуществляться с помощью различных методов, например, в тяжелых средах.
2. Обезвреживание и очистка:
- Демонтаж: Разборка сложных изделий на отдельные компоненты.
- Удаление покрытий: Некоторые легированные металлы могут иметь покрытия (например, хром, никель), которые необходимо удалить перед плавлением. Это может быть сделано механическим путем, химическим травлением или другими методами.
- Обезжиривание: Удаление масел, смазок и других загрязнений.
- Сушка: Удаление влаги перед плавлением для предотвращения взрывов и повышения качества плавки.
3. Плавление и отделение сплавов:
- Типы печей: Для плавки легированного металлолома могут использоваться различные типы печей, такие как дуговые электропечи, индукционные печи, вакуумные печи. Выбор типа печи зависит от состава сплава и требуемого качества металла.
- Рафинирование в процессе плавки: В процессе плавки могут добавляться рафинирующие шлаки и флюсы для удаления примесей и регулирования состава сплава.
- Отделение легирующих элементов: В некоторых случаях, легирующие элементы могут быть отделены и извлечены в процессе плавки для повторного использования.
4. Очистка и рафинирование:
- Вакуумная дегазация: Удаление растворенных газов (например, водорода) из расплавленного металла.
- Внепечное рафинирование: Обработка жидкого металла специальными реагентами для удаления примесей и корректировки состава.
- Непрерывное литье: Разливка металла в слитки или заготовки для дальнейшей обработки.
5. Переплавка и формование:
- Производство новых изделий: Полученный металл может быть использован для производства новых изделий с требуемыми свойствами.
- Ограничения: Не всегда возможно получить металл того же качества, как при первичной плавке, из-за наличия остаточных примесей и изменения структуры сплава.
6. Преимущества вторичной переработки:
- Экологический аспект: Экономия энергии, сокращение выбросов парниковых газов, уменьшение загрязнения окружающей среды.
- Экономический аспект: Снижение затрат на добычу и переработку руды, создание новых рабочих мест.
- Ресурсная эффективность: Сохранение природных ресурсов.
7. Проблемы и вызовы:
- Сложность сортировки и идентификации сплавов.
- Присутствие трудноудаляемых примесей.
- Необходимость разработки новых технологий переработки.
Маркировка, расшифровка и ГОСТы
Маркировка легированной стали играет важную роль в идентификации и классификации материала. Она обычно состоит из буквенно-цифрового кода, который содержит информацию о химическом составе и свойствах стали. Ниже в статье рассмотрим основные элементы маркировки легированной стали, которые должны писать в конце названия на изделии, а также указывать в числе. Маркировка включает:
- Символы. Буквенные символы указывают на присутствие легирующих элементов в стали. Например, «Cr» обозначает хром, «Ni» — никель, «Mo» — молибден и т.д.
- Цифры. Цифры в маркировке указывают на процентное содержание легирующих элементов в стали. Например, цифра «13» означает 13% хрома, цифра «5» — 5% никеля или кремния, три процента и другие показатели.
- Дополнительные символы. Могут присутствовать дополнительные символы, которые указывают на другие характеристики стали, например, «L» для металла с низким содержанием углерода или «H» для стали с повышенной прочностью.
Легирующие элементы имеют следующее обозначение (буквы): хром (Х), никель (Н), марганец (Г), кремний (С), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), тантал (Та), алюминий (Ю), ванадий (Ф), медь (Д), бор (Р), кобальт (К), ниобий (Б), цирконий (Ц), селен (Е), редкоземельные металлы (Ч).
Полная таблица содержит все группы, которые не указаны здесь. Расшифровка маркировки легированной стали может быть осуществлена с помощью специальных справочников и нормативных документов. В России основным стандартом для легированной стали являются ГОСТы (Государственные стандарты). Некоторые из них, связанные с легированной сталью, включают:
- ГОСТ 5632-72. Легированные стали и сплавы. Методы испытаний.
- ГОСТ 19281-89. Рулоны и листы легированных сталей для изготовления сварных конструкций.
- ГОСТ 4543-71. Легированные и высоколегированные конструкционные углеродистые и легированные стали. Методы испытаний на растяжение.
Это лишь некоторые примеры ГОСТов и марок, связанных с легированной сталью. Важно обращаться к конкретным нормативным документам для получения подробной информации о маркировке, марках, цифре количества содержания добавок, стандартах и требованиях для конкретного типа легированной стали.