- •Военно-технический университет министерства обороны
- •Содержание:
- •I. Введение
- •II. Учебные вопросы:
- •III. Заключение
- •Введение
- •Теоретические основы укрепления грунтов
- •Химические:
- •Физико-химические:
- •Классификация методов укрепления грунтов
- •Проектирование состава смесей грунта с вяжущими
- •2. Структурообразование металлов и обжиговых материалов. Их краткая характеристика а. Структурообразование металлов
- •Общие сведения
- •Влияние структурных составляющих на свойства железоуглеродистых сплавов
- •Влияние химических элементов на свойства железоуглеродистых сплавов
- •Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей
- •Б. Структурообразующие керамических материалов
- •3. Структуры высокомолекулярных соединений (полимеров)
- •Физические состояния аморфных полимеров Три физических состояния аморфных полимеров
- •Высокоэластическое состояние
- •Стеклообразное состояние
- •Вязкотекучее состояние
- •Пластификация полимеров
- •Физико-химические процессы приготовления полимерно-битумного вяжущего
- •Технология приготовления пбв
- •4. Общие понятия о долговечности материалов. Связь состава, структуры и свойств
- •Виды коррозионной среды:
- •Характер разрушения:
- •3. Факторы, влияющие на коррозионную стойкость строительных материалов
- •Связь состава, структуры и свойств
- •Заключение
Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей
В любом металле и сплаве имеются примеси. Они делятся на:
- постоянные, присутствие которых обусловлено наличием в рудах и способом производства;
- скрытые, чаще всего это газовые включения;
- случайные элементы, которые могут присутствовать в той иди иной руде или попадают вместе со скрапом;
- легирующие элементы.
Легирующими называют элементы, специально вводимые в сталь в определенных количествах в целях изменения ее состава и структуры и придания тех или иных физико-механических свойств.
Стали со специально введенными легирующими элементами называют легированными. Легирующими элементами являются Сг, Ni, Ti, W, V, Mo, Al, Si, Co, Mn, Си и др. Количество их может колебаться от долей до десятков процентов, что зависит от требуемых свойств.
Легирующие элементы в сталях, которые становятся многокомпонентными системами, могут находиться в них:
- свободном состоянии (образуют механические смеси);
- в форме интерметаллидных соединений с железом или между собой (NiTi и др.);
- в виде оксидов, сульфидов и других неметаллических включений (соединения с кислородом, серой). Их тем меньше, чем более раскислена сталь, при плавке в электропечах, вакуумной плавке;
- в карбидной фазе в виде раствора в Fe3C или в виде специальных карбидов (специальными карбидами. называют соединения легирующего элемента с углеродом);
- форме раствора в Fe (твердые растворы).
В сталях в основном легирующие элементы или растворяются в фазах (феррите, аустените, цементите), упрочняя их, или образуют специальные карбиды, что также упрочняет сталь.
Влияние легирующих элементов начинается уже при выплавке, когда в сталь добавляют некоторые элементы для раскисления, для измельчения зерна. Для этих целей используют Ti, А1, Si, Mn, редкоземельные элементы, бор. Известно, что стали с более мелким зерном обладают большей прочностью и пластичностью.
Легирование приводит к упрочнению сталей, так как:
- упрочняются фазы при растворении в них легирующих элементов;
- создаются вторые фазы: карбиды, интерметаллиды и др.
При этом очень важны их дисперсность, строение (морфология), их стабильность (прочность металлических связей).
Легирующие элементы сильно влияют на прокаливаемость стали. Вообще, на этот показатель свойств стали влияют состав, однородность, размер зерен.
Но наиболее существенно влияет химический состав. Поэтому в некоторые стали (например, углеродистые инструментальные, прокаливаемость которых низка) вводят небольшое количество Cr или других элементов (около 1-2%).
Итак, легирующие элементы сильно влияют на структуру и свойства сталей. Практически соответствующим легированием можно получать стали с самым разнообразным набором физико-механических свойств.
Таким образом знание процессов структурообразования, влияние структурных составляющих и химических элементов на свойства железоуглеродистых сплавов позволяет разрабатывать передовые технологии производства стали в соответствии с предъявляемыми требованиями современного строительства.