El acero aleado es acero que contiene, además de hierro y carbono ( acero al carbono ), otros elementos especialmente introducidos en su composición. La finalidad de la introducción de aditivos puede ser aumentar las propiedades mecánicas (resistencia, ductilidad, resistencia al impacto, templabilidad), resistencia química o térmica (aceros inoxidables y de calderería, rápidos), cualidades magnéticas.
Como aditivos de aleación, se pueden utilizar aditivos como cromo , níquel , silicio , manganeso , molibdeno , tungsteno , niobio , boro , cobre , nitrógeno (en un estado químicamente ligado), vanadio , titanio , etc. [1] .
Por estructura : ferrítico, perlítico, austenítico, martensítico, bifásico ferrítico-martensítico, martensítico y otros. Dependiendo del tratamiento térmico utilizado, la estructura del acero puede diferir, sin embargo, los aceros de diferentes composiciones tienen modos de tratamiento térmico óptimos para su uso y, en consecuencia, una estructura óptima en términos de propiedades.
Así, los aceros con estructura austenítica tienen una alta resistencia química y a la corrosión, los aceros martensíticos tienen dureza y resistencia, así como cualidades magnéticas, los aceros bifásicos ferrítico-martensíticos tienen un alto grado de endurecimiento por deformación y capacidad de embutición muy profunda [1 ] .
Según el grado de aleación , los aceros se dividen en:
Por composición química : cromo-manganeso-silicio (30XGS, ZOHGSA y similares), cromo-níquel (12XH3A, 20XH, 30XN), cromo-níquel-molibdeno (30X2H2MA y similares), silcromos (33XC, 38XC) y otros. Los elementos de aleación afectan las propiedades del acero de diferentes maneras (incluso en forma endurecida) y, debido a la presencia de otros elementos, su efecto puede diferir. La introducción de silicio generalmente aumenta significativamente el límite elástico y la dureza con una caída en la ductilidad, el cromo y el manganeso aumentan la templabilidad y la resistencia, el níquel reduce significativamente el límite de fragilidad en frío y aumenta la resistencia al impacto, el molibdeno aumenta en gran medida la dureza y la templabilidad, el vanadio refina el grano, el tungsteno aumenta la dureza roja, el cobre reduce la corrosión [2] .
Dado que los elementos de aleación son más caros que el hierro, sus adiciones aumentan el costo del acero. Además, con una gran lista de elementos de aleación introducidos, se produce una variación significativa en la composición química, lo que conlleva una variación en los parámetros mecánicos. Por lo tanto, los aceros aleados se usan con mayor frecuencia en los casos en que es difícil o imposible lograr las propiedades requeridas utilizando acero al carbono común. Por ejemplo, sin aleación, es imposible lograr la templabilidad de piezas con una gran sección transversal, y el uso de aditivos que ralentizan la descomposición de la austenita hace posible el endurecimiento de dichas piezas. Un ejemplo notable de la necesidad de una aleación suficiente es, por ejemplo, el blindaje de un tanque (45X2NMFBA y similares) [3] .
En términos de calidad , los aceros aleados según GOST se dividen en ordinarios (sin una letra adicional, por ejemplo 30KhGS), de alta calidad (letra A, por ejemplo 30KhGSA, 30Kh2G2NTRA), refundición de electroescoria de alta calidad (-Sh), alta -Calidad de refundición por arco al vacío (-VD), y especiales (designación numérica precedida de la letra E). La alta calidad y la alta calidad tienen un menor contenido de impurezas nocivas: azufre, fósforo, oxígeno y nitrógeno. Tales impurezas no metálicas reducen significativamente las propiedades mecánicas incluso en un bajo contenido, por lo que su eliminación conduce a un aumento significativo de la ductilidad y tenacidad del acero. La composición de aceros especiales (Ennn) está determinada por condiciones técnicas separadas (TS), la composición de elementos de aleación en el grado de acero no se muestra.
A diferencia de GOST 380-2005, que determina la composición y designación de aceros al carbono de calidad ordinaria [4] , la designación de aceros al carbono de alta calidad (GOST 1050-2013) [5] y aceros aleados (GOST 4543-2016) [6] consta de números y letras, que muestran su composición química, grado de purificación, a veces un propósito especial.
| Calificación | Elemento | |
|---|---|---|
| GRAMO | maranés _ _ | Minnesota |
| C (del lat. " s ilitium") | silicio | Si |
| X | x ron | cr |
| H | Níquel _ | Ni |
| D | cobre _ _ | cobre |
| PERO | un poco | norte |
| F | vanadio | V |
| B | nio by _ | Nótese bien |
| A | al tungsteno | W |
| mi | con e len | Se |
| A | a obaltar | co |
| L | toma mi mentira | Ser |
| METRO | molibdeno _ | Mes |
| R | bo r | B |
| T | Titanio (elemento) | ti |
| YU | al yu mini | Alabama |
| C | circonio _ | Zr |
| P (del latín " p fósforo") | fósforo | PAGS |
| H | metales de tierras raras |
Los primeros dígitos indican el contenido de carbono en centésimas de porcentaje, seguidos de letras y números que indican el elemento de aleación y su porcentaje. El número que falta en la designación indica su participación en el contenido de alrededor del 1% o menos.
Ejemplo: 110G13L - acero con 1,1 % de carbono y 13 % de manganeso, fundición - utilizado para dientes de excavadoras , orugas de tanques , barras de prisiones, grilletes de candados , cascos militares [7] ; 08X13 - 0,08 % de carbono, 13 % de cromo - piezas sujetas a fuertes cargas de impacto (válvulas de presión hidráulica, artículos para el hogar) [8] .
Designaciones adicionales al comienzo de la marca:
R - alta velocidad; Ø - rodamiento de bolas; A - automático; E - eléctrico; L - obtenido por fundición;y etc.
Excepciones:
La letra A en el medio del grado de acero muestra el contenido de nitrógeno y, al final, que el acero es puro en azufre y fósforo (el contenido de fósforo y azufre en dicho acero no supera el 0,03%).
Dos letras A al final - "AA" - significan que el acero es extra puro (incluso más puro en azufre y fósforo).
Ejemplos: