Особенностью легированной стали является повышенное наличие легирующих элементов Si или Mn. Процентное общее содержание элементов определяет тип стали: до 2% — низколегированная, 2 – 10% среднелегированная, свыше 10 % высоколегированная. Помимо Si и Mn в качестве легирующих элементов используют также Cr, Ni, Mo, W, V, Ti. Легирование стали проводится одним, двумя или несколькими веществами. В зависимости от используемого элемента, сталь имеет соответствующее название – хромистая, хромоникелевая и прочее.
Различие в структуре легированных сплавов делит металлы на классы: перлитный, мартенситный, ферритный, аустенитный и карбидный.
Классы легированных металлов:
перлитный – это в основном низколегированные сталеи, в которых, после нормализации, складывается сорбитная структура.
Мартенситный – по типу преимущественно среднелегированные стали, в которых после при нормализации образуется мартенситная структура.
Ферритный – тип стали легированный несколькими элементами, которые увеличивают область а — твердого вещества (феррита). Ферритная сталь не подвержена аллотропическим трансформациям и сохраняет все свойства а – твердого раствора независимо от температуры.
Аустенитный – высоколегированные сплавы, в которых полностью сохранен аустенит при комнатной температуре.
Карбидный – инструментальные стали. Основа их состоит из перлита, мартенсита и аустенита с повышенным содержанием карбидных примесей (Cr, W, Mo, Ti).
В основе легированных металлов можно выделить 4 важных составляющих – феррит, аустенит, цементит, карбиды.
Легированный феррит – твердый сплав легированный в а – железе. В кристаллической решетке отдельные атомы а-железа заменены легированным элементом. При увеличении структура не имеет отличий от углеродистой стали.
Аустенит – твердый сплав легирующий компонентов в g –железе. При увеличении имеет вид одинаковых зерен со сдвигами и двойниками.
Цементит – легирующие вещества добавлены в карбид железа Fе3С. Особенностью кристаллической решетки является некоторое замещение атомов железа карбидообразующими легированными элементами. При детальном рассмотрении под микроскопом структура не отличается от цементита углеродистых сталей.
Карбиды – специальные сплавы, в которых соединены легирующие элементы с углеродом. Характеризуются как высокопрочный материал с увеличенным показателем дисперсности, в сравнении со стандартным цементитом. Специальные легирующие карбиды делятся на сложные и простые. Различие присутствует в структуре кристаллической решетки: в сложной это — Cr23C6, Cr3C7, Fe2W2C7, а в простой — W2C, WC, Mo2C, VC, TiC. Под микроскопом не имеет отличий от цементита. Карбиды удается обнаружить только после применения реактивов при травлении. Иногда карбид может проявляться особенной формой (например: титан – в виде кубика).
