Сталь – это металлический сплав, состоящий в основном из железа и небольшого количества углерода, в зависимости от сорта и качества. стали. Легированная сталь — это любой тип стали, в который преднамеренно добавлены один или несколько элементов, помимо углерода, для получения желаемого физического свойства или характеристики. Обычно в легированную сталь добавляют молибден, марганец, никель, кремний, бор, хром и ванадий .
Легированные стали часто подразделяют на две группы: высоколегированные стали и низколегированные стали. Разница между ними определяется несколько произвольно. Тем не менее, большинство согласны с тем, что любая сталь, в состав которой входят другие элементы, помимо железа и углерода, составляет более восьми процентов ее веса, является высоколегированной сталью. Немного более распространены низколегированные стали. Физические свойства этих сталей модифицируются другими элементами, чтобы придать им большую твердость, долговечность, коррозионную стойкость или ударную вязкость по сравнению с углеродистой сталью. Для достижения таких свойств эти сплавы часто требуют термической обработки.
Если уровень углерода в низколегированной стали находится в диапазоне от среднего до высокого, сварка может быть затруднена. Если содержание углерода снизить до диапазона от 0,1% до 0,3%, а некоторые легирующие элементы уменьшить, сталь может достичь большей свариваемости и формуемости при сохранении прочности, которой известна сталь. Такие металлы относятся к высокопрочным низколегированным сталям.
Пожалуй, самой известной легированной сталью является нержавеющая сталь. Это стальной сплав с содержанием хрома не менее 10%. Нержавеющая сталь более устойчива к пятнам, коррозии и ржавчине, чем обычная сталь. Он был обнаружен в 1913 году Гарри Брирли из Шеффилда, Англия, но об открытии не было объявлено миру до 1915 года. Нержавеющая сталь обычно используется в столах столовые приборы, украшения, ремешки для часов, хирургические инструменты, а также в авиационной промышленности. Его знакомый блеск также использовался во многих известных архитектурных проектах, таких как Арка Ворот в Сент-Луисе, штат Миссури, и вершина Крайслер-билдинг в Нью-Йорке.
Во всех типах легированной стали легирующие элементы имеют тенденцию либо образовывать карбиды, либо соединения, а не просто равномерно смешиваться с железом и углеродом. Никель, алюминий и кремний являются примерами элементов, образующих соединения в стали. Вольфрам и ванадий образуют карбиды, которые повышают твердость и стабильность конечного продукта.