물리적이고 화학적 특성합금 변화를 위해 다양한 속성금속 및 합금의 표면 근처 층의 경도, 내마모성, 내식성 증가 등 다양한 유형의 표면 합금도 사용됩니다. 합금화는 야금 제품 및 금속 제품의 품질을 향상시키기 위해 금속 재료를 얻는 다양한 단계에서 수행됩니다.
특수 유형의 유리 및 세라믹 제조에서는 종종 표면 합금이 수행됩니다. 스프레이 및 기타 유형의 코팅과 달리 첨가된 물질은 합금 재료로 확산되어 구조의 일부가 됩니다.
주요 목표는 특정 특성(전도도, pn 접합의 필요한 평활도 획득)을 얻기 위해 전도성 유형과 반도체 부피의 캐리어 농도를 변경하는 것입니다. 실리콘의 가장 일반적인 도펀트는 인 P, 비소 As(n형 전도성 허용) 및 붕소 B(p형)입니다.
현재 기술적으로 도핑은 이온 주입, 중성자 변환 도핑(NTL), 열 확산의 세 가지 방식으로 수행됩니다.
이온 주입을 사용하면 열 확산보다 장치 매개변수를 더 정확하게 제어하고 더 날카로운 pn 전이를 얻을 수 있습니다. 기술적으로는 여러 단계로 진행됩니다.
이온 주입은 다음 매개변수에 의해 제어됩니다.
중성자 변환 도핑을 사용하면 도핑 불순물이 반도체에 유입되지 않고 원 물질에 중성자를 조사하여 발생하는 핵 반응의 결과로 원 물질(실리콘, 갈륨 비소)의 원자에서 형성("변환")됩니다. . NTL을 사용하면 불순물 원자가 특히 균일하게 분포된 단결정 실리콘을 얻을 수 있습니다. 이 방법은 주로 기판 도핑, 특히 전력 전자 장치에 사용됩니다.
조사된 물질이 실리콘인 경우, 열 중성자 흐름의 영향으로 방사성 동위원소 31 Si는 실리콘 동위원소 30 Si에서 형성되고, 이는 이후 붕괴되어 안정한 인 동위원소 31 P를 형성합니다. 결과 31 P는 n-를 생성합니다. 전도성을 입력합니다.
러시아에서는 1980년에 원자력 발전소 원자로에서 전기 생산을 저해하지 않고 산업 규모로 실리콘의 중성자 변환 도핑 가능성이 입증되었습니다. 2004년에는 최대 직경 85mm의 실리콘 잉곳을 합금화하는 기술이 특히 레닌그라드 원자력 발전소에서 산업적으로 활용되었습니다. .
열 확산에는 다음 단계가 포함됩니다.
합금은 비교적 최근에 의도적으로 사용되기 시작했습니다. 이는 부분적으로 기술적인 어려움 때문이었습니다. 전통적인 철강 생산 기술을 사용할 때 합금 첨가제는 단순히 소진되었습니다. 따라서 다마스커스(다마스커스) 강철을 얻기 위해 당시로서는 상당히 복잡한 기술을 사용했습니다.
인간이 알게 된 최초의 강철은 천연 합금강이라는 점은 주목할 만합니다. 철기시대가 시작되기 이전에도 니켈이 최대 8.5% 함유된 운석철이 사용됐다.
초기에 합금 원소가 풍부한 광석으로 만든 천연 합금강도 높은 평가를 받았습니다. 날카로운 모서리를 제공하는 일본도의 경도와 인성이 증가한 것은 강철에 있는 몰리브덴의 존재로 설명될 수 있습니다.
현대적인 전망다양한 철강의 특성에 미치는 영향에 대해 화학 원소 19세기 2분기 화학의 발전과 함께 구체화되기 시작했다.
분명히 표적 합금의 첫 번째 성공적인 사용은 1858년 Muschette가 탄소 1.85%, 텅스텐 9% 및 망간 2.5%를 함유한 강철의 발명으로 간주될 수 있습니다. 이 강철은 금속 가공 기계용 절단기 제조용으로 고안되었으며 현대 고속 강철 라인의 프로토타입이었습니다. 이들 철강의 산업 생산은 1871년에 시작되었습니다.
일반적으로 첫 번째 합금강은 다음과 같습니다. 대량 생산 1882년 영국의 야금학자 로버트 애보트 해드필드(Robert Abbott Hadfield)가 발견한 해드필드 스틸(Hadfield Steel)이 되었습니다. 강철은 탄소 1.0~1.5%, 망간 12~14%를 함유하고 있으며 주조 특성과 내마모성이 우수합니다. 큰 변화 없음 화학적 구성 요소이 강철은 오늘날까지 살아 남았습니다.
물리적, 화학적, 강도 및 기술적 특성을 향상시키기 위해 금속 구성에 다양한 합금 원소를 도입하여 합금합니다. 크롬, 망간, 니켈, 텅스텐, 바나듐, 니오븀, 티타늄 및 기타 원소는 강철 합금에 사용됩니다. 구리에 카드뮴을 소량 첨가하면 전선의 내마모성이 증가하고, 구리와 청동에 아연을 첨가하면 강도, 연성 및 내식성이 향상됩니다. 티타늄과 몰리브덴을 합금하면 금속의 결정 구조 변화로 인해 티타늄 합금의 작동 온도 한계가 두 배 이상 늘어납니다. 합금 금속에는 특별한 특성을 부여하는 하나 이상의 합금 원소가 포함될 수 있습니다.
구조적 강도를 높이기 위해 합금 원소가 강철에 도입됩니다. 구조용 강철의 주요 구조 구성 요소는 페라이트(Ferrite)로 구조 부피의 최소 90%를 차지합니다. 페라이트에 용해되어 합금 원소가 강화됩니다. 페라이트의 경도(표준화 후 상태)는 실리콘, 망간, 니켈에 의해 가장 강하게 증가합니다. 몰리브덴, 텅스텐 및 크롬은 효과가 약합니다. 대부분의 합금 원소는 페라이트를 강화하고 연성에 거의 영향을 미치지 않지만 충격 강도를 감소시킵니다(니켈 제외). 합금화의 주요 목적은 합금 원소를 용해시켜 페라이트를 강화함으로써 열처리를 사용하지 않고 강철의 강도를 높이는 것입니다. 오스테나이트의 안정성이 증가하여 경화성이 증가하여 경도, 강도 및 인성이 증가합니다. 보일러, 터빈 및 보조 장비 제조에 사용되는 강철에 내열성과 내식성이 특히 중요한 강철 특수 특성을 부여합니다. 합금 원소는 페라이트 또는 오스테나이트에 용해되어 탄화물을 형성하고 금속간 화합물을 생성하며 탄소뿐만 아니라 페라이트 및 오스테나이트와 상호작용하지 않고 개재물 형태로 위치할 수 있습니다. 합금 원소가 철이나 탄소와 어떻게 상호 작용하는지에 따라 강철의 특성에 다르게 영향을 미칩니다. 모든 원소는 페라이트에 어느 정도 용해됩니다. 페라이트에 합금 원소가 용해되면 열처리 없이 강철이 강화됩니다. 이 경우 일반적으로 경도와 인장강도가 증가하고 충격강도는 감소합니다. 철에 용해되는 모든 원소는 페라이트와 오스테나이트의 안정성을 변화시킵니다. 합금강의 임계점은 합금 원소의 종류와 함유량에 따라 달라집니다. 따라서 담금질, 노멀라이징, 어닐링 또는 템퍼링을 위한 온도를 선택할 때 임계점의 이동을 고려해야 합니다.
망간과 실리콘은 제철 과정에서 탈산을 위해 투입되는 기술적인 불순물이다. 망간은 강철에 최대 2%까지 첨가됩니다. 페라이트와 시멘타이트 사이에 분포합니다. 망간은 강철의 항복 강도, 저온 취성 임계값 및 경화성을 크게 증가시키지만 강철을 과열에 민감하게 만듭니다. 이와 관련하여, 망간으로 곡물을 분쇄하기 위해 탄화물 형성 원소가 강철에 도입됩니다. 모든 강철의 망간 함량은 거의 동일하기 때문에 다른 조성의 강철에 미치는 영향은 눈에 띄지 않습니다. 망간은 강철의 연성을 감소시키지 않고 강도를 증가시킵니다.
위의 대체 버전:
실리콘은 탄화물을 형성하는 원소가 아니며, 강철의 함량은 2%로 제한됩니다. 이는 강철의 항복 강도와 강도를 크게 증가시키며, 1% 이상의 함량에서는 인성, 연성을 감소시키고 냉간 취성 임계값을 증가시킵니다. 실리콘은 페라이트에 완전히 용해되기 때문에 구조적으로 감지할 수 없습니다. 단, 산화규소 형태로 슬래그에 떠오를 시간이 없었고 규산염 개재물 형태로 금속에 남아 있는 실리콘 부분을 제외하고는 말이죠. .
러시아의 고품질 합금강 등급은 화학 성분을 나타내는 문자와 숫자의 조합으로 구성됩니다. 합금 원소에는 크롬(X), 니켈(N), 망간(G), 실리콘(C), 몰리브덴(M), 텅스텐(B), 티타늄(T), 탄탈륨(TT), 알루미늄(U)이라는 명칭이 있습니다. ), 바나듐(F), 구리(D), 붕소(P), 코발트(K), 니오븀(B), 지르코늄(C), 셀레늄(E), 희토류 금속(CH). 문자 뒤의 숫자는 합금 원소의 함량을 백분율로 나타냅니다. 수치가 표시되지 않은 경우 합금 원소에는 몰리브덴과 바나듐(염분의 함량은 일반적으로 최대 0.2-0.3%)을 제외하고 0.8-1.5%와 붕소(문자가 있는 강철)가 포함되어 있습니다. P 최대 0.010% ). 구조용 고품질 합금강에서 처음 두 자리는 탄소 함량을 1/100% 단위로 나타냅니다.
예: 03Х16Н15М3Б - 0.03% C, 16% Cr, 15% Ni, 최대 3% Mo, 최대 1.0% Nb를 포함하는 고합금 품질의 강철특정 철강 그룹은 약간 다르게 지정됩니다.
위키미디어 재단. 2010.
동의어:-(라틴어 ligo I 바인딩, 연결에서 융합하는 독일 Legieren), 1) 소위 금속 합금의 구성에 대한 소개. 합금에 특정 물리적, 화학적 또는… 큰 백과사전
- (독일어 Legirung, 라틴어 ligare에서 바인딩). 퓨전 귀금속다른 것과. 러시아어에 포함된 외국어 사전입니다. Chudinov A.N., 1910. 독일어 합금. Legirung, Lat에서. 리가르, 바인딩. 퓨전.... 러시아어 외국어 사전
- (독일어 Legieren 융합, 라틴어 ligo I 바인딩, 연결), 금속 용융 또는 원소 충전(예: 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 니오븀, 티타늄 강철)에 도입, 기계적 증가 , 육체적 그리고 ... ... 현대 백과사전
철강 제품 및 구조물의 특정 작동 조건에서 재료의 일반적인 물리적, 기계적 특성은 요구 사항을 충족하지 않습니다. 이러한 경우 강철은 합금화됩니다. 제련 중에 다른 화학 원소가 원래 구성에 추가됩니다(아래에 표시되지만 예외도 있지만 대부분 금속임). 결과적으로 강철은 연성을 잃어 대부분의 상황에서 가공성이 손상되더라도 더 강해지고 단단해지며 외부 불리한 요인에 대한 저항력이 높아집니다.
합금강에 대한 기술 요구 사항은 GOST 4543에 의해 규제됩니다(박판 압연강의 경우 GOST 1542도 적용됨). 동시에, 야금 기업의 사양에 따라 다수의 복잡하고 복잡한 합금강이 생산됩니다.
공식적인 관점에서 볼 때, 구조적 품질과 일반 품질 모두 일반 철강에 포함된 일부 화학 원소를 합금이라고 부를 수도 있습니다. 예를 들어 구리(최대 0.2%), 실리콘(최대 0.37%) 등이 포함됩니다.
모든 강철의 끊임없는 동반자는 다음과 같습니다. 인과 황. 그럼에도 불구하고, 야금학자 속성대부분의 경우 합금 첨가제는 아니지만 불순물에, 때로는 다른 합금 원소의 비율이 훨씬 낮을 수도 있습니다.
그 이유는 불순물이 원래 광석(망간)의 순도나 특정 야금 제련 공정(황, 인)의 결과이기 때문입니다. 이론적으로 구리, 인, 황 없이 제련된 강철은 동일한 기계적 특성을 갖습니다. 합금의 궁극적인 목표는 특정 함량의 증가입니다. 기술적 인 특성이 되다. 여기서 인과 황분명히 유해하지만 불가피한 불순물에 속함. 구리의 존재는 연성을 증가시키지만 금속 표면의 점착을 촉진합니다.인접한 부분의 표면에 구리 농도가 과량(0.3% 이상)인 경우. 강한 마찰 조건에서 구조가 작동할 때 이는 주요 단점이 됩니다.
농도가 1%를 초과하는 화학 원소의 존재는 철강 등급에 해당 기호를 도입할 수 있는 근거를 제공합니다. 앞서 언급한 65G 강철 외에도 알루미늄(특히 O8Yu 강철에 존재)도 비슷한 영예를 얻습니다. 안에 이 경우 알루미늄이 도입된다.기존의 구조 탈산을 목적으로 하는 O8강, 동시에 가소성 지표가 약간 증가한다는 사실은 행운을 수반하는 상황 일뿐입니다. 강철의 보링은 다음을 제공합니다.그녀에게 증가후속 변형 가능성따라서 강철의 화학적 조성에 대한 붕소의 미세첨가물도 그에 따라 표시를 변경하여 표시됩니다(예를 들어 20P 강철에는 0.001...0.005%의 붕소만 있음).
일반적으로 다음이 인정됩니다.
- 도핑된 것으로 간주되지 않습니다. 반면, 용해된 합금의 철 비율이 55%를 초과하지 않으면 해당 재료는 더 이상 합금강이라고 부를 수 없습니다.
금속은 합금 원소 목록에서 압도적인 위치를 차지하고 있습니다. 예외는 실리콘과 붕소입니다.
합금 원소의 존재는 철-탄소 시스템의 상태도 모양과 최종 제품의 화학적 화합물(질화물, 탄화물 및 보다 복잡한 구성 요소)의 유무에 주된 영향을 미칩니다. 후자는 강철의 미세 구조를 크게 수정합니다.
이와 관련하여 강철 합금 금속은 두 그룹으로 나뉩니다.
합금강을 생산하는 과정에서 합금강의 특성은 다음과 같은 패턴으로 변화합니다.
알려진 바와 같이, 서로 다른 요소는 서로 다른 결정 구조를 갖습니다(금속의 경우 이는 면심 및 체심). 철 자체는 몸체 중심의 격자를 가지고 있습니다.
유사한 유형의 격자를 가진 금속이 강철에 도입되면 오스테나이트 영역이 감소하여 α 용액(페라이트)의 존재 영역이 증가합니다. 결과적으로 미세구조가 안정화되어 선택의 폭이 넓어집니다. 기술 프로세스후속 열처리.
반대로, 강철에 다른 유형의 격자를 가진 금속이 포함되어 있으면 오스테나이트 영역이 좁아집니다. 이러한 강철은 후속 가공 중에 더 연성이 높아집니다.
강철과 일부 금속을 합금하는 것은 일반적으로 불가능합니다. 이는 원소의 원자 직경 차이가 15%를 초과하는 경우 발생합니다.
아연과 같은 금속이 비철금속이나 합금에만 합금첨가제로 도입되는 것도 이 때문이다. 제련 중에 탄소, 철, 질소와 함께 안정적인 화합물을 형성할 수 없는 화학 원소도 강철 합금 목적으로 사용이 제한됩니다.
특정 화학 원소의 포화도에 대한 강철 특성의 의존성은 아직 완전히 연구되지 않았습니다. 이는 복잡한 도핑의 경우 각 구성 요소가 다른 구성 요소와 다르게 상호 작용할 수 있으며 이러한 변화는 종종 자연스럽게 설명될 수 없다는 사실로 설명됩니다. 따라서 하나 또는 다른 합금 원소 사용의 적절성에 대한 질문은 실험적으로 해결됩니다.
다음 조항은 입증된 것으로 간주됩니다.
그러나 강철 제련 방법에 크게 의존하는 2차 상호작용은 이러한 조항을 크게 수정할 수 있습니다. 따라서 이 단계에서는 특정 합금 원소가 강철 특성에 미치는 영향에 대해서만 자신 있게 말할 수 있습니다.
크롬은 특히 합금 목적으로 자주 사용되는 금속입니다. 이는 구조용 강철(예: 20Х, 40Х)과 공구강(9ХС, Х12М)에 모두 추가됩니다. 또한, 크롬 합금강의 최종 특성은 함유량에 따라 크게 달라집니다. 낮은 농도(0.5~0.7% 미만)강철 구조물은 더 거칠고 후속 처리 방향에 민감합니다., 특히 냉간 압연 및 굽힘 시. 미세구조의 주요 성분 분포의 균일성도 저하된다.
위에서 언급한 바와 같이, 합금의 주요 목적 중 하나는 강철에 금속 탄화물을 형성하는 것입니다., 강도와 경도가 모재보다 눈에 띄게 높습니다. 크롬은 육각형 Cr 7 C 3과 입방형 Cr 23 C 6의 두 가지 유형의 탄화물을 형성하며 두 경우 모두 강철의 강도와 내한성이 증가합니다. 크롬 탄화물의 특별한 특징은 구조에 철과 바나듐과 같은 다른 원소가 존재한다는 것입니다. 결과적으로 유효 용해 온도가 감소하고 이는 결과적으로 다음과 같은 결과를 초래합니다. 긍정적인 특징경화성, 2차 분산경화 가능성, 내열성 등 크롬을 합금한 강재입니다. 따라서 크롬 합금강은 어려운 작동 조건에서도 작동 저항이 증가합니다.
그러나 강철의 크롬 함량이 증가하면 부정적인 결과도 초래됩니다.그와 함께 5~10% 이상의 농도재료의 탄화물 균질성이 급격히 저하되며, 이는 기계 가공 중 바람직하지 않은 현상: 가열을 해도 강철의 연성은 낮으므로 변형 정도가 큰 단조 시 고크롬강은 균열이 발생하기 쉽습니다.
과도한 탄화물 형성의 경우 스트레스 집중 장치의 수도 증가합니다.이는 그러한 강철의 저항에 부정적인 영향을 미칩니다. 동적 하중. 이를 고려하여 내용을 강철의 크롬 함량은 5..6%를 초과해서는 안 됩니다..
강철에서 이러한 합금 첨가제의 효과는 거의 동일하므로 함께 고려됩니다. 텅스텐과 몰리브덴은 강철의 분산 경화를 향상시켜 특히 고온에서 장기간 작동하는 동안 내열성을 증가시킵니다. 마레이징강은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 즉, 충분한 연성 및 인성을 높은 표면 강도와 결합하므로 공구강으로 널리 사용, 냉간 단조용 높은 학위흉한 모습. 그 이유는 금속간 화합물 Fe 2 W 및 Fe 2 Mo 3이 형성되어 특수 탄화물(보통 크롬 및 바나듐)의 후속 출현에 기여하기 때문입니다. 따라서 강철은 종종 텅스텐 및 몰리브덴과 함께 이러한 금속과 합금됩니다. 예를 들면 Kh4V2M1F1 유형의 공구강, 구조용 강철 40KhVMFA 등이 있습니다.
이 합금은 상대적으로 다음을 포함하는 강철에 가장 효과적입니다. 많은 수의탄소. 이는 지배적인 것을 설명한다. 생산을 위해 텅스텐과 몰리브덴을 함유한 강철을 사용합니다.책임이 있는 기어, 샤프트 및 기타 부품복잡하고 급격한 순환 부하 하에서 작동하는 기계. 고려 중인 합금 성분의 존재는 강철의 경화성을 향상시키고 강철로 만든 제품의 최종 특성을 보다 안정적으로 유지하는 데 기여합니다.
또한 있다 부정적인 측면과잉 도핑이 금속들. 예를 들어, 증가 몰리브덴 농도 3% 이상가열되면 강의 탈탄을 촉진하여 취성파괴(특히 이러한 강철에 실리콘 함량이 2% 이상 증가한 경우) 강철의 최대 텅스텐 함량(10~12%)은 주로 완제품 비용의 급격한 증가와 관련이 있습니다.
바나듐은 복잡한 합금의 구성 요소로 더 자주 사용됩니다. 그 존재는합금강 보다 균일하고 유리한 구조, 열처리를 해도 변화가 거의 없다. 또한 바나듐은 γ상을 안정화시켜 전단 응력에 대한 강철의 저항을 증가시킵니다(알려진 바와 같이 금속의 강도가 가장 낮은 것은 전단 변형 중에입니다).
바나듐은 강철의 경도에 사실상 영향을 미치지 않습니다., 이는 공구강보다 탄소 함량이 적은 구조용 강철에서 특히 두드러집니다. 복잡한 합금강에서 바나듐은 내열성을 증가시켜 취성 파괴에 대한 저항성을 증가시킵니다. 이런 의미에서 바나듐의 효과는 몰리브덴의 효과와 반대입니다. 바나듐을 함유한 합금강의 열처리의 특징은 강철의 후속 연성이 감소하기 때문에 경화 후 높은 템퍼링을 수행할 수 없다는 것입니다. 따라서 대형 부품이나 단조품 제조용 강철에서 바나듐의 비율은 3..4%로 제한됩니다.
실리콘은 합금 공정에 "허용되는" 유일한 비금속입니다. 이는 요소의 저렴한 비용과 강철의 실리콘 비율에 대한 경도의 명확한 의존성이라는 두 가지 요소로 설명됩니다. 이것이 바로 실리콘이 저렴한 저합금 건설용 강철뿐만 아니라 강도와 탄성의 최적 조합이 작동 내구성에 중요한 강철의 제련에 자주 사용되는 이유입니다. 대부분 망간은 실리콘과 함께 사용됩니다. 예로는 강철 09G2S, 10GS, 60S2 등이 있습니다.
공구강에서 실리콘은 합금 성분으로 거의 사용되지 않으며 중화하는 다른 금속과의 조합으로만 사용됩니다. 부정적인 특성은 낮은 작동 연성 및 점도입니다.이 철강 중 - 특히 9ХС, 6Х3С 등 — 절단 및 스탬핑 도구 제조, 이는 높은 경도와 갑작스러운 하중에 대한 저항성의 조합을 요구합니다.
실리콘과 마찬가지로, 코발트강철 구조에 도입되면 자체 탄화물을 형성하지 않지만 복잡한 합금강에서는 템퍼링 중에 탄화물 형성이 강화됩니다. 그렇기 때문에 코발트는 단독으로 사용되지 않고 바나듐, 크롬, 텅스텐과 같은 금속과 결합하여 사용됩니다.그러나 코발트의 희소성으로 인해 그 함량은 일반적으로 2.5~3%를 초과하지 않습니다.
니켈강철의 유일한 합금 성분이다. 연성을 증가시키고 경도를 감소시킵니다.. 따라서 강철은 니켈 단독으로 합금화되지 않습니다.. 그러나 니켈은 망간과 함께 강철의 경화성을 눈에 띄게 증가시키며, 이는 높은 작동 내구성이 중요한 대형 기계 부품 제조에 매우 중요합니다. 동시에, 니켈의 존재는 열처리 온도 범위 준수의 정확성에 대한 요구 사항을 감소시킵니다.
니켈과의 합금에는 여러 가지 특징이 있습니다. 특히, 니켈은 자체 탄화물을 형성하지 않고 결정립계를 따라 "외부" 탄화물의 축적을 증가시키는 데 기여하며, 그 결과 내열성이 감소하고 20~400°C 범위에서 취약성이 증가합니다. 따라서 합금강의 니켈 비율은 망간 및 크롬의 존재와 엄격하게 연관되어 있습니다. 존재하는 경우 니켈의 최대 농도는 2%이고, 없는 경우 0.5~1%를 넘지 않습니다. .
특수 용도로 사용되는 합금강에는 다양한 다른 금속(예: 티타늄, 알루미늄 등)도 포함되어 있습니다. 강철 유형의 선택은 운영 및 재정적 고려 사항에 따라 결정됩니다.
합금 원소 – 특정 특성을 얻기 위해 강철에 특별히 첨가된 화학 원소. 신체적 개선과 화학적 특성주재료.
주요 합금 원소는 크롬 (0,8…1,2)%. 담금질성을 증가시켜 높고 균일한 강철을 생산하는데 도움을 줍니다. 크롬강 - (0...-100) 영형와 함께.
추가 합금 원소:
크롬-망간강이 실리콘과 합금되면 강철은 – 크로만실 (20ХГС, 30ХГСА). 강철은 강도가 우수하고 용접, 스탬핑 및 절단 가공이 잘되어 있으며 실리콘은 충격 강도와 점도의 온도 보유를 증가시킵니다.
납과 칼슘을 첨가하면 가공성이 향상됩니다. 경화를 사용하면 복합체가 개선됩니다.
합금 원소는 기본 철-탄소 합금(페라이트, 오스테나이트, 시멘타이트)에 용해되거나 특수 탄화물을 형성합니다. 합금 원소의 용해 Feα철 원자가 이러한 원소의 원자로 대체된 결과 발생합니다. 이러한 원자는 격자에 응력을 생성하여 주기의 변화를 일으킵니다. 격자의 치수를 변경하면 페라이트의 특성이 변경됩니다. 강도가 증가하고 연성이 감소합니다. 크롬, 몰리브덴, 텅스텐은 니켈, 실리콘, 망간보다 강도가 낮습니다. 특정 양의 몰리브덴과 텅스텐, 실리콘과 망간은 점도를 감소시킵니다.
강철에서 탄화물은 주기율표에서 철(크롬, 바나듐) 왼쪽에 위치한 금속에 의해 형성됩니다. 디– 전자 스트립.
탄화물 형성 과정에서 탄소는 원자가 전자를 기증하여 디– 금속 원자의 전자 밴드, 금속의 원자가 전자는 탄화물의 금속 특성을 결정하는 금속 결합을 형성합니다.
탄소와 금속의 원자 반경 비율이 다음보다 큰 경우 0,59 일반적인 화합물이 형성됩니다. Fe3C, Mn3C, Cr23C6, Cr7C3, Fe3W3C– 복잡한 결정 격자를 가지고 있으며 가열하면 오스테나이트에 용해됩니다.
탄소와 금속의 원자 반경 비율이 다음보다 작을 때 0,59 구현 단계가 구성됩니다. Mo 2 C, WC, VC, TiC, TaC, W 2 C– 오스테나이트에 간단하고 용해하기 어렵습니다.
그들은 19세기에 강철 합금을 배웠습니다. 과학자 Muschette는 탄소 1.85%, 텅스텐 9%, 망간 2.5%를 함유한 강철 구성을 발명했으며, 이는 절단기를 생산하는 데 사용되었습니다.
영국의 야금학자 로버트 해드필드(Robert Hadfield)의 개발로 대량생산용 철강이 등장했습니다. 강철을 합금하면 탄소 1.0~1.5%, 망간 12~14%의 조성을 얻을 수 있습니다. 양질주조 이 브랜드는 오늘날까지 거의 변함없이 살아 남았습니다.
합금강은 강도, 내식성 및 연성이 더 뛰어납니다.
철강은 구조와 용도에 따라 특정 분류가 있습니다.
구조에 따라 클래스로 구분됩니다.
합금 첨가제의 비율에 따라 강철은 다음과 같이 나뉩니다.
합금 구조용 합금은 엔지니어링 산업의 기계 부품 및 메커니즘 제조에 적합합니다. 이는 경화되고 높은 템퍼링을 받는 대형 부품을 생산합니다. 강철에 함유된 대부분의 합금 첨가제는 경화성을 증가시킵니다. 첨가제의 도입은 충분해야 하지만 과도해서는 안 됩니다. 높은 수준의 도핑으로 인해 다음이 발생할 수 있습니다.
예외는 니켈입니다. 이는 저온 취성 임계값을 해당 지역으로 이동시킵니다. 저온따라서 북부에서 작동하는 기계의 경우 메커니즘은 니켈 함유 강철로 만들어집니다. 스프링 합금강에는 탄소가 0.5~0.7% 함유되어 있으며 크롬, 몰리브덴, 텅스텐이 첨가제로 첨가되어 있습니다. 이러한 조성물은 작은 소성 변형에 대한 높은 저항성과 높은 피로 저항성을 제공해야 합니다.
볼 베어링 - 과공석으로 분류됨 - 탄소는 금속과 크롬(1.3~1.65%)의 추가 합금으로 약 1%입니다. 내열 베어링에서는 크롬 함량이 5%로 증가합니다. 베어링에는 금속 청결도에 대한 특별한 요구 사항이 적용됩니다. 재용해 정련, 진공 재용해, 합성 슬래그 처리를 통해 비금속 개재물의 비율과 크기를 줄여 접촉 피로에 대한 저항성을 높일 수 있습니다.
합금 공구강은 다음과 같은 조건에서 작동되는 금속 절삭 공구 생산을 위해 고안되었습니다. 고속절단 및 스탬핑 도구 제조.
고속도강은 높은 경도와 내마모성을 유지할 수 있습니다. 최첨단도구. 이 강철에는 몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 크롬 및 코발트가 첨가됩니다.
1.0~2.0%의 탄소를 함유한 냉간 가공 금형강은 내마모성과 인성이 있습니다. 이 제품은 최대 12%의 크롬, 바나듐, 텅스텐 및 몰리브덴과 합금됩니다.
열간 변형용 금형강은 0.3~0.5% 범위의 탄소를 함유하고 있으며 내열성, 충격 인성 및 열 피로 저항이 높습니다. 텅스텐, 몰리브덴, 바나듐이 첨가제로 도입됩니다.
"합금"이라는 단어는 독일어 "legieren"(결합하다, 연결하다)에서 유래되었습니다. 강철의 특성에 대한 합금 성분의 긍정적인 효과는 두 가지 물리적, 화학적 공정의 발생을 보장하는 것과 관련이 있습니다.
합금 원소의 결정 격자(이온)에서 철 원자(이온)의 일부가 대체되는 열역학적으로 안정적인 대체 용액이 형성됩니다. 이로 인해 왜곡이 발생함 결정 격자철은 합금 원소의 이온(양이온) 반경이 철 양이온의 반경과 다르기 때문에 철의 연성을 유지하면서 경도와 강도를 증가시킵니다.
용융 금속에 도입된 합금 첨가제와 용해된 비금속(산소, 질소, 황, 탄소 등) 사이에 액체 철에 강하고 실질적으로 불용성인 화학 화합물이 나타나는 현상입니다.
이러한 화합물의 형성 결과는 다음과 같습니다. 
또한 결정화 중심 역할을 하고 강철의 미세한 1차 및 2차 구조를 형성하는 작은 비금속 개재물이 액체 금속에서 방출(침전)됩니다. 이로 인해 연성이 좋아지고 압연 후 특성의 이방성이 낮아집니다. 결정화 중에 방출되는 작은 비금속 개재물은 성장하는 결정의 표면에 축적되어 면의 성장 속도를 감소시키는 경향이 있으며, 이는 결과적으로 강철의 입자 크기를 줄입니다.
합금강을 만드는 주요 방법은 체적 야금 합금 방법입니다. 용광로에서 주원소를 합금원소와 융합시키는 것으로 구성됩니다. 다른 유형(유도, 진공 아크, 도가니, 변환기, 아크, 플라즈마 등). 이 방법을 사용하면 활성 물질(망간, 크롬, 몰리브덴 등)이 크게 손실될 수 있습니다.
다음도 있습니다: 
기계적 합금화는 중앙에 캠이 있는 샤프트가 있는 드럼인 어트리터에서 수행됩니다. 원하는 합금을 얻기 위해 분말 구성 요소가 그 안에 배치됩니다. 회전하는 동안 캠은 혼합물에 "충돌"하고 합금 첨가제는 베이스로 "구동"됩니다.
결합 환원 동안, 합금 원소의 산화물은 환원제, 예를 들어 수소화칼슘(CaH 2)과 혼합되어 가열됩니다. 산화물이 금속으로 환원되는 반응이 일어나고 확산 과정이 동시에 일어나 합금의 조성을 평준화합니다. 생성된 산화칼슘(CaO)은 물로 세척되고 합금(분말 형태)은 다음 공정으로 들어갑니다. 금속열환원에는 금속(마그네슘, 칼슘, 알루미늄 등)을 환원제로 사용하는 것이 포함됩니다.
표면 합금의 도움으로 제품 표면에 특별한 특성이 부여됩니다. 특정 원소나 합금이 작은 층의 형태로 최상층에 적용된 후 에너지(레이저 방사선, 플라즈마, 고주파 전류 등)에 노출됩니다. 표면이 녹고 새로운 합금이 생성됩니다. 그 위에 형성되었습니다.
기존의 합금 첨가제는 금속에 0.10% 이상 상당한 양으로 도입되는 성분입니다. 이는 철의 결정 격자에 변화를 일으켜 격자간 용액을 형성하고 철(매트릭스)의 강도 및 기타 특성을 증가시킵니다.
합금에는 다음 금속이 사용됩니다. 
그들은 강철에 내장되어 있습니다. 다른 수량그리고 조합.
유해한 불순물은 일반 불순물과 잔류 불순물로 구분됩니다. 일반적인 유해 불순물에는 제련 중에 금속 함량이 감소할 수 있는 인, 황, 산소, 질소, 탄소, 즉 비금속이 포함됩니다.
잔여 미만 유해한 불순물산화 정제 또는 기존 합금을 사용하여 제련 중에 함량을 줄일 수 없는 물질을 이해하는 것이 일반적입니다. 이는 액체 철에 용해도를 갖는 화학 원소의 경우에 일반적입니다. 산업 현장에서 가장 흔히 접하게 되는 유해한 잔류 불순물은 다음과 같습니다.
러시아와 CIS에는 문자와 숫자로 구성된 브랜드 지정 시스템이 있습니다.
이러한 강철의 표시는 숫자와 문자로 구성됩니다. 문자는 주요 합금 첨가제이며, 각 문자 뒤의 숫자는 지정된 원소의 함량을 나타내며 가장 가까운 정수로 반올림됩니다(합금 성분의 함량이 최대 1.5%인 경우 문자 뒤의 숫자는 기록되지 않습니다). ). 탄소 함량을 백분율로 100을 곱한 값이 강철 이름의 시작 부분에 기록됩니다.
| 요소 | 지정 |
| N | |
| 코발트 | 에게 |
| 몰리브덴 | 중 |
| 크롬 | 엑스 |
| 망간 | G |
| 보레 | 아르 자형 |
| 구리 | 디 |
| 지르코늄 | 씨 |
| 인 | 피 |
| 규소 | 와 함께 |
| 니오브 | 비 |
| 텅스텐 | 안에 |
| 티탄 | 티 |
| 질소 | A (이름 중간에) |
| 바나듐 | 에프 |
| 알류미늄 | 유 |
| 희토류 금속 | 시간 |
강철에 인 함량이 제한되어 있는 경우 P<0,03% и является высококачественной, в конце маркировки указывают «А». Высококачественные стали, полученные электрошлаковым переплавом, имеют маркировку в конце наименования с буквой «Ш» через тире, например, 18ХГ-Ш.
이름 시작 부분에 문자 "A"가 표시됩니다. 납이 합금 첨가제로 사용되는 경우 표시는 "AC"로 시작됩니다. 다른 요소를 표시하려면 구조용 합금강과 동일한 절차가 적용됩니다.
합금처럼 표시되어 있으며 처음에는 "Ш"만 표시됩니다. 일렉트로슬래그 재용해로 생산된 철강의 경우 이름 끝에 대시를 통해 "Ш"를 추가합니다. 예를 들어 ШХ8-Ш입니다.
구조용 합금강과 유사하게 표시되어 있습니다. 탄소 함량의 백분율은 표시 시작 부분에 표시되지만 100이 아닌 10을 곱한다는 점에서 다릅니다. 탄소 함량이 1% 미만인 경우 이름 시작 부분의 숫자 강종은 표시되어 있지 않습니다.
이름 시작 부분에 문자 "P"와 강철의 텅스텐 함량을 나타내는 숫자가 표시되고, 그 뒤에 문자와 기타 합금 원소의 숫자가 표시됩니다.
내식성(스테인리스), 내열성 및 내열성은 명칭에 숫자가 있으며 구조용 합금강의 표시와 동일한 방식으로 작성됩니다. 파운드리의 경우 "L"이 추가됩니다.
