Легированная сталь – металлургические сплавы с особыми свойствами

Есть несколько систем, по которым производится разделение описываемых сталей на разные классы и категории. Их классифицируют по:

• эксплуатационному назначению;
• структуре после естественного охлаждения и в состоянии равновесия;
• качеству;
• виду и содержанию легирующих добавок.

В равновесном состоянии легированные стали (ЛС) могут быть эвтектоидными, доэвтектоидными и заэвтектоидными. А вот композиции, прошедшие нормализацию (нагрев стали до 900° и ее охлаждение), подразделяют на 5 групп:

1. Мартенситные.
2. Перлитные.
3. Ферритные.
4. Аустенитные.
5. Карбидные.

Химэлементы, добавляемые в ЛС, изменяют структуру последних по двум механизмам: расширяют альфа- и сужают гамма-зону; сужают альфа- и расширяют гамма-область. Легированная сталь по сферам применения делится на: инструментальную; конструкционную; специального назначения. Обратите внимание! Все сплавы с легирующими компонентами считаются качественными. Кроме того, существуют особо высококачественные и высококачественные ЛС.

По процентному включению (суммарному) добавок легированные стали причисляют к одной из далее указанных категорий:

• среднелегированные (добавок – не более 10 %);
• низколегированные (до 5 %);
• высоколегированные (свыше 10 %).

Важный момент! Легированные металлургические композиции обязательно проходят термическую обработку. Она значительно улучшает их форму и структуру. Выплавлять ЛС без термообработки не имеет смысла. Легированные сплавы выпускаются по нескольким Государственным стандартам:

• теплоустойчивые – ГОСТ 20072–74;
• конструкционные – ГОСТ 4543–71;
• низколегированные – ГОСТ 19281–89;
• шарикоподшипниковые – ГОСТ 801–79;
• пружинные – ГОСТ 14959–79.

Нержавеющие стали, жаропрочные и коррозионностойкие сплавы выпускаются по ГОСТ 5632–2014.

Применение стали 60г

Основная сфера применения малолегированной конструкционной рессорно-пружинной стали 60г – промышленное производство рессор, пружин и прочих изделий пружинного типа. Износостойкость и высокая упругость сплава используются технологами и в изготовлении таких деталей, как тормозные барабаны, втулки, бандажи, скобы. В целом, этот сплав в качестве сырья используют самые разные предприятия тяжелого машиностроения.

Характеристиками стали 60г интересуются и производители режущего и колющего инструмента: ножи, топоры, колуны – в таких изделиях сплав марки 60г чаще всего применяется для формирования сердцевины рабочей части инструмента.

Выбор методики контроля углерода и в целом химического анализа стали

Методика «мокрой химии» включает в себя предварительное растворение пробы и дальнешем выделении необходимых компонентов (осаждением, электрохимическим разделением и прочее.) с последующим их взвешиванием или измерением объема. Получаем т.н. арбитражный анализ, считающийся трудоемким. Время проведения контроля от нескольких часов до нескольких дней. В свою очередь современные методы, т.е. инструментального контроля, выполняемые на оборудовании оптико-эмиссионных и рентгенофлуоресцентных спектрометрах дают возможность осуществлять анализ за секунды или минуты (включая время на пробоподготовку).

Стилоскопирование – это экспрессная методика качественной оценки (не измерения) химсостава металла на соответствие требованиям НТД . Смысл методики заключается в обжиге металла под действием электрического разряда дугового генератора и фиксации через окуляр образующегося при этом свечения, по яркости спектральных линий появляется возможность зафиксировать наличие элементов и о примерной их концентрации. Чаще всего специалисты используют сравнительный анализ спектров от пробы и государственных стандартных образцов или специалист по спектральному анализу сравнивает спектры пробы с атласом спектров.

Спектрометры – оборудование измерений. Принцип действия оптикоэмиссионного анализатора основывается на измерении эмиссионных спектров — длин волн оптического диапазона и их интенсивностей, возникающих при испарении вещества с поверхности твердого тела под действием искры, дуги или лазера. Измеренные длины волн и их интенсивности, пересчитываются в % массовой доли элементов.

В рентгенофлуоресцентном анализаторе первичные рентгеновские лучи генерируются рентгеновской трубкой и ретранслируются на поверхность образца. Когда луч направлен на атомы в образце, они генерируют вторичные рентгеновские лучи, линейчатый спектр которых зависит от элементного состава, лучи принимаются и обрабатываются детектором. Измеренный линейчатый спектр рентгеновского диапазона релевантен каждому элементу в таблице Менделеева. Стационарные спектрометры в основном более чувствительны к содержанию легких элементов, чем портативные, т.к. оснащены более сложными элементами. Реализация такой «настольной лаборатории» в форм-факторе портативного ручного «пистолета» нетривиальная задача, рентгенофлуоресцентные ручные пистолеты не могут измерить содержание углерода, и только некоторые, специализированные оптико-эмиссионные ручные спектрометры могут решить эту задачу должным образом.