Legovaná ocel je ocel obsahující kromě železa a uhlíku ( uhlíková ocel ) další prvky speciálně zavedené do jejího složení. Účelem zavedení přísad může být zvýšení mechanických vlastností (pevnost, tažnost, rázová houževnatost, prokalitelnost), chemické nebo tepelné odolnosti (nerezové a kotelní, rychlořezné oceli), magnetických vlastností.
Jako legovací přísady lze použít přísady jako chrom , nikl , křemík , mangan , molybden , wolfram , niob , bor , měď , dusík (v chemicky vázaném stavu), vanad , titan atd. [1] .
Podle struktury : feritické, perlitické, austenitické, martenzitické, dvoufázové feriticko-martenzitické, martenzitické a další. Struktura oceli se může lišit v závislosti na použitém tepelném zpracování, avšak oceli různého složení mají pro své použití optimální režimy tepelného zpracování a podle toho i optimální strukturu z hlediska vlastností.
Oceli s austenitickou strukturou mají tedy vysokou korozní a chemickou odolnost, martenzitické oceli mají tvrdost a pevnost a také magnetické kvality, dvoufázové feriticko-martenzitické oceli mají vysoký stupeň deformačního zpevnění a schopnost velmi hlubokého tažení [1 ] .
Podle stupně legování se oceli dělí na:
Podle chemického složení : chrom-mangan-křemík (30XGS, ZOHGSA a podobně), chrom-nikl (12XH3A, 20XH, 30XN), chrom-niklmolybden (30X2H2MA a podobně), silchromy (33XC, 38XC) a další. Legující prvky ovlivňují vlastnosti oceli různými způsoby (včetně kalené formy) a vzhledem k přítomnosti jiných prvků se jejich účinek může lišit. Zavedení křemíku obvykle výrazně zvyšuje mez kluzu a tvrdosti s poklesem tažnosti, chrom a mangan zvyšují prokalitelnost a pevnost, nikl výrazně snižuje mez křehkosti za studena a zvyšuje rázovou houževnatost, molybden velmi zvyšuje houževnatost a prokalitelnost, vanad zušlechťuje zrno, wolfram zvyšuje červenou tvrdost, měď snižuje korozi [ 2] .
Protože legující prvky jsou dražší než železo, jejich přídavky zvyšují cenu oceli. Navíc s velkým seznamem zaváděných legujících prvků dochází k významným změnám v chemickém složení, což má za následek změny mechanických parametrů. Proto se legované oceli nejčastěji používají v případech, kdy je obtížné nebo nemožné dosáhnout požadovaných vlastností pomocí běžné uhlíkové oceli. Například bez legování nelze dosáhnout kalitelnosti dílů s velkým průřezem a použití přísad, které zpomalují rozklad austenitu, umožňuje použití kalení takových dílů. Nápadným příkladem potřeby dostatečného legování je například pancéřování tanků (45X2NMFBA a podobně) [3] .
Z hlediska kvality se legované oceli podle GOST dělí na běžné (bez dalšího písmene, například 30KhGS), vysoce kvalitní (písmeno A, například 30KhGSA, 30Kh2G2NTRA), vysoce kvalitní elektrostruskové přetavování (-Sh), vysoké -kvalitní vakuově-obloukové přetavování (-VD), a speciální (číselné označení, kterému předchází písmeno E). Kvalitní a kvalitní mají nižší obsah škodlivých nečistot – síry, fosforu, kyslíku a dusíku. Takovéto nekovové nečistoty výrazně snižují mechanické vlastnosti již při nízkém obsahu, takže jejich odstranění vede k výraznému zvýšení tažnosti a houževnatosti oceli. Složení speciálních ocelí (Ennn) je určeno samostatnými technickými podmínkami (TS), složení legujících prvků v jakosti oceli není uvedeno.
Na rozdíl od GOST 380-2005, která určuje složení a označení uhlíkových ocelí běžné jakosti [4] , označení vysoce kvalitních uhlíkových (GOST 1050-2013) [5] a legovaných ocelí (GOST 4543-2016) [6] sestává z čísel a písmen, které ukazují jejich chemické složení, stupeň čištění, někdy zvláštní účel.
| Označení | Živel | |
|---|---|---|
| G | maranese _ _ | Mn |
| C (z lat. " s ilitium") | křemík | Si |
| X | x rum | Cr |
| H | nikl _ | Ni |
| D | měď _ _ | Cu |
| ALE | trochu _ | N |
| F | vanadium | PROTI |
| B | nio b y | Nb |
| V | k wolframu | W |
| E | s e len | Se |
| Na | do obalt | co |
| L | vezmi l liy | Být |
| M | m olibdenum | Mo |
| R | bo r | B |
| T | Titan (prvek) | Ti |
| YU | al yu mini | Al |
| C | zirkonium_ _ | Zr |
| P (z latinského " p fosfor") | fosfor | P |
| H | kovů vzácných zemin |
První číslice označují obsah uhlíku v setinách procenta, následují písmena a čísla označující legující prvek a jeho procento. Chybějící číslo v označení udává jeho podíl na obsahu cca 1 % a méně.
Příklad: 110G13L - ocel s 1,1% uhlíku a 13% manganu, slévárna - používá se na zuby bagrů , pásy tanků , vězeňské mříže, zámkové třmeny , vojenské přilby [7] ; 08X13 - 0,08 % uhlíku, 13 % chromu - díly vystavené prudkému rázovému zatížení (hydraulické lisovací ventily, předměty pro domácnost) [8] .
Další označení na začátku značky:
R - vysokorychlostní; Ш - kuličkové ložisko; A - automatický; E - elektrické; L - získané odléváním;atd.
Výjimky:
Písmeno A uprostřed třídy oceli ukazuje obsah dusíku a na konci - že ocel je čistá v síře a fosforu (obsah fosforu a síry v takové oceli nepřesahuje 0,03%).
Dvě písmena A na konci – „AA“ – znamenají, že ocel je extra čistá (ještě čistější na síru a fosfor).
Příklady: