Низьколеговані та високолеговані сталі: у чому різниця?

Під час вибору сталі для будівництва, машинобудування або виробництва важливо враховувати її хімічний склад і властивості. Одним із ключових параметрів є рівень легування, який визначає механічні характеристики, корозійну стійкість і сферу застосування сплаву. У цій статті розберемо основні відмінності між низьколегованими і високолегованими сталями, їхні переваги, недоліки та рекомендації щодо вибору.

Основні відмінності між низьколегованими та високолегованими сталями

Низьколеговані сталі

Особливості та склад

Низьколеговані сталі містять не більше 2,5% легувальних елементів (Cr, Ni, Mn, Si, Mo та ін.). Ці елементи дають змогу поліпшити механічні властивості сталі без значного збільшення вартості.

Переваги

• Відмінне співвідношення міцності та пластичності.
• Хороша зварюваність, що спрощує їх обробку і використання в будівництві.
• Стійкість до механічних навантажень.
• Можливість термічної обробки для поліпшення властивостей.

Недоліки

• Обмежена стійкість до корозії, особливо в агресивних середовищах.
• Обмежена теплостійкість, не підходить для високотемпературних застосувань.

Де застосовуються низьколеговані сталі?

• Будівництво – металоконструкції, арматура, опори мостів.
• Машинобудування – виробництво деталей автомобілів, вагонів, тракторів.
• Трубопровідні системи – газо- і нафтопроводи, магістральні трубопроводи.

Високолеговані сталі

Особливості та склад

Високолеговані сталі містять від 10% і більше легуючих елементів (Cr, Ni, Mo, V, Co та ін.). Ці елементи значно покращують корозійну стійкість, жароміцність та інші властивості сплаву.

Переваги

• Висока стійкість до корозії, що робить їх ідеальними для роботи у вологих і агресивних середовищах.
• Жароміцність і термостійкість – застосовуються в обладнанні для високотемпературних умов.
• Висока твердість і міцність, стійкість до зношування.

Недоліки

• Висока вартість через дорогі легувальні елементи.
• Труднощі механічного оброблення і зварювання, вимагає спеціалізованого обладнання.

Де застосовуються високолеговані сталі?

• Нафтохімічна промисловість – трубопроводи, резервуари, реактори.
• Енергетика – турбіни, теплообмінники, котли.
• Авіація і суднобудування – конструкційні елементи, що працюють в агресивному середовищі.
• Харчова та фармацевтична промисловість – виробництво обладнання з високою гігієнічною стійкістю.

Як вибрати відповідний тип сталі?

Корозійна стійкість

• Якщо потрібна стійкість до корозії в морській воді або хімічно агресивних середовищах, варто використовувати нержавіючі високолеговані сталі (12-18% Cr, 8-12% Ni).
• Для конструкцій, що працюють у помірно вологих умовах, достатньо низьколегованої сталі з покриттям (цинкове, лакофарбове).

Температурні навантаження

• Для деталей, що працюють при температурах вище 600°C, застосовуються високолеговані жароміцні сплави (наприклад, хромонікелеві сталі).
• Для стандартних конструкційних елементів достатньо низьколегованої сталі.

Економічна доцільність

• Високолеговані сталі в 2-3 рази дорожчі, тому для масового будівництва і серійного виробництва вигідніше використовувати низьколеговані аналоги із захисними покриттями.

Приклади марок сталей

Різниця в низьколегованій і високолегованій сталі

Обидва типи сталі мають свої переваги та сфери застосування. Низьколеговані сталі – це доступне й універсальне рішення для більшості конструкцій, що вимагають міцності та гарної зварюваності. Високолеговані сталі – це високотехнологічні матеріали, що застосовуються в екстремальних умовах, які потребують максимальної стійкості до корозії, високих температур і механічних навантажень.

Під час вибору важливо враховувати експлуатаційні умови, необхідний рівень стійкості до корозії, механічні навантаження та економічну доцільність. У деяких випадках комбіноване використання низько- і високолегованих сталей може дати оптимальний результат, забезпечуючи баланс між вартістю та експлуатаційними характеристиками.