123703

Stale wyróżniają się złożonym składem chemicznym, wpływającym intensywnie na ich właściwości użytkowe. Każda stal zawiera tzw. domieszki. Zwykle będące procesów metalurgicznych głównie odtleniania. Są to głównie: mangan, krzem i aluminium przy czym ilości ich zależy od użytych surowców i metod wytopu. Innym rodzajem domieszek w stalach są zanieczyszczenia w tym głównie siarka i fosfor oraz w mniejszym stopniu arsen, cyna i antymon. Do zanieczyszczeń zalicza się również tzw. domieszki ukryte albo raczej pierwiastki śladowe: tlen, azot i wodór.

Wprowadzenie do stali dodatków stopowych ma na celu:

uzyskanie określonych własności wytrzymałościowych, wywołanie pożądanych zmian struktury, uzyskanie specjalnych właściwości chemicznych i fizycznych, podwyższenie hartowności,

ułatwianie technologii i polepszanie efektów obróbki cieplnej.

W budowie maszyn stosuje się głównie następujące gatunki stali stopowej: do ulepszania cieplnego i hartowania powierzchniowego,

-    do nawęglania, do azotowania,

-    sprężynową,

-    łożyskową.

1. Stal do ulepszenia cieplnego i hartowania powierzchniowego.

Stopowa stal maszynowa jest głównie stosowana do wyrobu małych i średnich rozmiarów części maszyn oraz pojazdów, jeżeli wymagane granice plastyczności, wytrzymałości i ciągliwość są zbyt duże, by używać stali niestopowej o mikrostrukturze ferrytyczno-perlitycznej.

Stal manganowa 30G2 i 45G2 ma większą hartowność niż stal niestopowa o podobnej zawartości węgla i dlatego efekty ulepszania są wyraźne, nawet w przekrojach do 30 mm, a więc większych od krytycznych dla stali niestopowej. Jest ona stosowana również w stanie normalizowanym, ponieważ zwiększona zawartość manganu umożliwia i w tym stanie osiągnięcie wyraźnie wyższych wartości R, i R™ niż w stali niestopowej.

Stal manganowo-krzemowa 35SG stanowi materiał pozwalający uzyskać dobre właściwości w małych i średnich przekrojach. Ponadto krzem rozpuszczony w ferrycie utwardza go, dzięki czemu zarówno po ulepszaniu cieplnym, jak i w stanie normalizowanym stal wykazuje większą odporność na ścieranie. Z tego powodu stal ta jest używana do wyrobu dużych kół zębatych (w stanie normalizowanym).

Stal chromowa od 30H do 50H jest stalą o większej hartowności, stosowaną do wyrobu elementów o średnicy do ok. 100 mm, które nie wymagają hartowania wskroś. Jeżeli jednak jest to konieczne, to największy wymiar elementu określa średnica krytyczna dla danych warunków hartowania. Stal 30HGS o jeszcze większej hartowności jest używana w stanie hartowanym i odpuszczonym w temperaturze nie wyższej niż 500°C ze względu na kruchość odpuszczania. Dobre wyniki uzyskuje się stosując hartowanie tej stali z przemianą izotermiczną.

Stal chromowo-molibdenowa od 25HM do 40HM ma większą hartowność od stali cliromowej, dzięki zawartości molibdenu. Ze względu na jego zawartość należy, w celu uzyskania tej samej twardości, stosować wyższą temperaturę odpuszczania, co zapewnia lepszą ciągliwość. Stal ta jest niewrażliwa na kruchość odpuszczania.

Stal 40H2MF dzięki dużej zawartości chromu i molibdenu oraz dodatkowi wanadu odznacza się bardzo dużą hartownością, co pozwala uzyskać duże wartości Rm i R, przy dobrej ciągliwości w dużych przekrojach