Вплив легуючих елементів.Присутність в сталі легуючих елементів покращує її властивості.

Легована сталь має високу міцність і в'язкість.

Деякі легуючі елементи, наприклад нікель, кремній, кобальт, мідь, не утворюють з вуглецем хімічних сполук — карбідів — і в основному розподіляються у фериті.

Інші ж елементи — вольфрам, хром, ванадій, марганець, молібден, титан і ін — утворюють з вуглецемкарбіди.

Наявність карбідів в легованої сталі сприяє підвищенню її твердості і міцності, а інструментальної сталі — і ріжучих властивостей.

Легуючі елементи не тільки покращують механічні властивості стали (головним чином в термічно обробленому стані), але значною мірою змінюють її фізичні та хімічні властивості. Вплив окремих легуючих елементів на властивості сталі зводиться в основному до наступного:

• Марганець підвищує міцність і твердість сталі, збільшує прожарювана, зменшує викривлення при загартуванню, підвищує ріжучі властивості сталі, але разом з тим сприяє росту зерна при нагріванні, чим знижує стійкість сталі до ударних навантажень.

• Хром ускладнює зростання зерна при нагріванні, підвищує механічні властивості сталі при статичному і ударного навантаження, підвищує прожарювана і жаростійкість, ріжучі властивості і стійкість на стирання. При значних кількостях хрому сталь стає нержавіючої та жаростійкої.

• Кремній значно підвищує пружні властивості сталі, але дещо знижує ударну в'язкість.

• Нікель підвищує пружні властивості сталі, не знижуючи в'язкості, протидіє зростанню зерна, покращує прожарювана і механічні властивості стали. При значних кількостях нікелю сталь стає немагнітної, корозійностійкого та жароміцної.

• Молібден протидіє зростанню зерна, підвищує твердість і ріжучі властивості сталі внаслідок утворення карбідів, зменшує схильність до крихкості сталі при відпустці, підвищує жаростійкість сталі.

• Кобальт підвищує міцність сталі при ударних навантаженнях, покращує жароміцність і магнітні властивості сталі.

• Вольфрам, так само як і молібден, підвищує твердость і ріжучі властивості сталі, зменшує зростання зерен при нагріванні, підвищує жаростійкість.

• Ванадій сприяє розкисленню сталі, протидіє зростанню зерна, підвищує твердість і ріжучі властивості сталі.

• Титан є розкислювачі стали, сприяючи також видалення з неї азоту, завдяки чому сталь виходить більш щільною, однорідною і жароміцної.

Найбільш ефективно підвищення властивостей сталі під впливом легуючих елементів спостерігається в термічно обробленому стані. Тому у величезній більшості випадків деталі з легованих сталей застосовують після гарту і відпустки.

Максимальне значення механічних властивостей досягається одночасним присутністю в сталі двох або більше легуючих елементів.

Таким чином, у машинобудуванні поряд з хромистыми, марганцовистыми, кременистими та іншими сталей широко застосовуються і більш складні — хромонікелеві, хромокремнемарганцовистые, хромовольфрамовые та інші стали.

Майже всі легуючі елементи знижують значення критичних точок при охолодженні і зменшують критичну швидкість загартування сталі.

Практично це означає, що леговані сталі, що містять ці елементи, слід охолоджувати при загартуванні не у воді, як це необхідно для вуглецевих сталей, а в маслі.

Таким чином, легована сталь відповідає найрізноманітнішим вимогам машинобудівної промисловості і в багатьох випадках замінює більш дорогі кольорові метали і сплави.

Застосування легованої сталі безперервно розширюється у зв'язку з удосконаленням конструкцій машин і приладів.