Сегодня в различных отраслях промышленности широко используются различные виды сталей. При это наиболее востребованными являются материалы, при выплавке которых применяют специальные дополнительные компоненты. Это позволяет обеспечить готовую продукцию разными специфическими качествами.

Классы изделий

Важнейшим признаком классификации специальных сталей и сплавов является их структура. Исходя из данного параметра, материалы разделяют на четыре основных категории. Среди них:

1. Мартенситные стали. Такой материал отличается специфической, так называемой игольчатой структурой. В них содержится около 11–17% хрома, а также не менее 0,15% углерода. Данные сплавы характеризуются высокими внутренними напряжениями кристаллической решетки, а среди их эксплуатационных достоинств необходимо отметить жаропрочность, стойкость к коррозии и ударную прочность. Недостаток состоит в малой пластичности, из-за чего готовая продукция из такого материала получается довольно хрупкой.

2. Перлитные стали. Данные специальные составы относятся к категории средне- и низколегированных. Изготавливаются с добавлением феррита и перлита, причем оба вещества дополнительно легируются с помощью хрома. Вследствие этого готовая продукция получает такое преимущество, как стойкость к изломам в широком температурном диапазоне эксплуатации.

3. Аустенитные материалы. Стали такого типа отличаются тем, что имеют небольшое количество дополнительных примесей. В результате они получают равномерную структуру в процессе остывания сплавов после выплавки, не требуют дополнительной закалки. Однако материал может иметь различное количество дополнительных компонентов. Например, при содержании хрома в пределах 12–18% приобретает особые антикоррозийные качества, а при 17–25% - хладостойкость.

Кроме того, особую категорию в списке специальных сталей занимают карбидные материалы. В их структуре присутствует большое количество не только хрома и углерода, но и таких компонентов, как ванадий, вольфрам и молибден. Благодаря этому материалы получают высокую прочность в широком диапазоне эксплуатационных температур, что делает их подходящими для изготовления режущих и прочих промышленных инструментов.

Влияние легирующих компонентов на свойства стали

Различные дополнительные примеси в составе материала оказывают воздействие на разные его характеристики. Так, с целью улучшения показателей твердости применяют молибден, хром и марганец, а повысить вязкость помогают ванадий и никель. Особую устойчивость к коррозийным процессам придают включения из меди, а сопротивляемость к истиранию обеспечивает никель.

При этом стоит отметить, что эксплуатационные свойства готовой продукции зависят не только от использованных легирующих компонентов, но и от их количества, а также пропорций. Именно по этой причине выплавка сталей, как правило, выполняется с применением нескольких вспомогательных элементов. Это позволяет обеспечить материалы оптимальными характеристиками в зависимости от их целевого назначения:

• износостойкие – хорошо переносят сильные механические нагрузки;
• быстрорежущие – сохраняют твердость при нагреве;
• пружинные – отличаются упругостью и эластичностью;
• строительные – характеризуются повышенными показателями прочности и коррозионной устойчивости.

Стоит отметить, что приведенный выше список специальных сталей является далеко не полным. В зависимости от целевого назначения сплава в его состав могут добавляться самые разнообразные вещества.