Вплив легувальних елементів на властивості сталей

Легувальні елементи утворюють із залізом тверді розчини заміщення, впливаючи на критичні температури, при яких відбуваються поліморфні перетворення.

Нікель, марганець та кобальт розширюють зону існування γ-заліза. Починаючі з певної концентрації цих елементів, у сталях не відбуваються фазові перетворення під час нагрівання та охолодження. Такі сталі називаються аустенітними.

Інші легувальні елементи розширюють інтервал температур, при яких існує α-залізо. Починаючі з певної концентрації, в сталях існує тільки α-твердий розчин. Такі сталі називаються феритними.

Хром, нікель, молібден, марганець підвищують прогартовуваність сталі, особливо коли сталь легують кількома елементами.

Легувальні елементи, крім алюмінію, кобальту і кремнію, знижують температуру початку мартенситного перетворення. Так 5% марганцю знижує цю температуру до 0ºС, тому сталь має аустенітну структуру після повного охолодження.

Легувальні елементи, крім нікелю, кобальту, кремнію, алюмінію та міді, утворюють в сталі карбіди і збільшують твердість сталі.

Молібден, титан, ніобій, вольфрам та алюміній сприяють утворенню дрібнозернистої структури.

Більшість легувальних елементів підвищують міцність і корозійну стійкість сталі.

Леговані сталі мають нижчу теплопровідність, особливо сталі з високим вмістом вольфраму. Тому під час термічної обробки їх потрібно повільніше нагрівати, давати більшу витримку і значно повільніше охолоджувати. Режими термообробки для кожної сталі підбирають експериментальним шляхом.