Легування
Легування– (від латинського ligo – зв'язую, з'єдную) – введення до складу металевих сплавів так званихлегуючих елементівдля зміни будови сплавів, надання їм певних фізичних, хімічних чи механічних властивостей. На відміну від модифікування при легуванні, придбані властивості зберігаються після наступних переплавів металу. [1]
Технічний переклад терміна "Легування": англ. alloying, нім. Legierung, фр. alliage.
Легування одна із основних методів управління литої структурою металів і сплавів.
Іншими словами, під легуванням розуміють термодинамічно стабільний процес введення додаткових компонентів у сплав, ефект від якого найбільший за максимально однорідного розподілу легуючих елементів у розплаві. [3]
Легування металів та сплавів
Легування – важлива складова частина технології отримання високоякісних економнолегованих чавунів та сталей.Теорії зміцнюючого легування[3] дозволяють на основі діаграм стану, атомної будови елементів, ряду фізико-хімічних моделей прогнозувати властивості сплавів та обґрунтувати вибір легуючого комплексу. Водночас технології легування не приділяли належної уваги - втім, часто це відбувається і сьогодні.
Операцію легування сплавів не можна (!) плутати з операціями модифікування та розкислення (а ця помилка відбувається дуже часто), тому що в цих випадках зовсім різний механізм впливу на структуру та властивості сталей та сплавів. Провідмінність легування від мікролегуваннядив. на сторінці Мікролегування.
Як зазначено вище,легування сплавівслід здійснювати на більш ранніх стадіях, тобто ще при виплавці сплавів, зокрема чавунів і сталей. Уу випадку, якщо операція легування металу буде перенесена на стадію обробки в ковші (поза печі), це може призводити до нестабільності властивостей, як наслідок того, що тугоплавкі феросплави не встигнуть вчасно і повністю розчинитися. Температури плавлення більшості легуючих елементів, що ефективно впливають на структуру та властивості чавунів та сталей, вищі, ніж технологічна температура плавки сталі, і тим більше – чавуну. Тому процес розчинення чистих металів та їх феросплавів при легуванні відбувається у дифузійному режимі і є тривалим.
Для легування залізовуглецевих сплавів використовуються практично всі основні елементи періодичної системи, за винятком, мабуть, благородних металів і трансуранових елементів. [3] Але на практиці коло елементів, що використовуються для легування сплавів, набагато вже – в основному це метали IV-VI груп системи елементів.
Легування сталей
Сталь може бути легована одним, двома елементами тощо. Залежно від елементів, що застосовуються для легування, леговану сталь називають хромистою, хромонікелевою і т.д.
Марки легованих сталей, їх хімічний склад та технічні характеристики визначає ГОСТ 977-88. також: Структурні класи легованих сталей.
Декілька слів про економне легування сталей. Промислові дослідження в галузі поєднаних технологій легування сталей ванадієм розпочато у 40-х роках В.І. Тижновим і розвинені в Уральському НДІ чорних металів (УРАЛНІЇЧЕРМЕТ). Поєднані технології легування сталей і особливо чавунів відходами, що містять оксиди інших кольорових металів, вивчені набагато меншою мірою, що заважає їх поширенню. Хоча собівартість легування при використанні для цієї мети відходів виробництва, знижується вдекілька разів.
Легування чавунів
Економне легуваннязалізовуглецевих сплавів [3] є популярним і затребуваним на сьогоднішній день методом ресурсозберігаючих технологій.
Останнім часом легування чавунів набуває все більшого поширення, особливо у промислово розвинених країнах (як і легування сталей). Це відбувається тому, що якість продукції стає важливішою за кількість, яка забезпечує виробництво виливків із низькоякісного нелегованого сірого чавуну - завдяки як ринковій економіці, так і загальним розумним принципам розвитку суспільства.
Марки легованого чавуну для виливків регламентує ГОСТ 7769-82. Легування чавуну роблять хромом, кремнієм, марганцем, нікелем, міддю, молібденом, титаном, фосфором, алюмінієм. Легування чавуну здійснюють з метою підвищення корозійної стійкості, жаростійкості, зносостійкості чавуну та ін. Леговані чавуни поділяють на хромисті, крем'янисті, алюмінієві, марганцеві, нікелеві.
При виборі технологій легування сталей, чавунів та інших сплавів потрібен індивідуальний підхід, аналіз різноманіття матеріалів і способів, що легують, і раціональне опрацювання для конкретних виробничих умов.
За питаннями легування чавунів, сталей і сплавів ви можете звернутися до фахівців Дослідницького центру Модифікатор. Контакти >>
Підготовлено: Корнієнко А.Е. (ІЦМ)
Літ.:
Увага, конкурс! Всеукраїнський молодіжний конкурс "Я та моя професія: металознавець, технолог ливарного виробництва". Докладніше >>>