Современному машиностроению требуется сталь, обладающая самыми
разнообразными свойствами. В одних случаях она должна выдерживать
колоссальные давления, в других - противостоять кислотам и щелочам, в
третьих - не бояться ни жары, ни холода и т. д. (см.
Железо, сталь, чугун).
Для этого сталь легируют: в процессе плавления вводят в нее легирующие
добавки, или легирующие элементы: вольфрам, ванадий, хром, марганец,
никель, титан, кремний и др.
Ванадий, например, делает сталь прочной и хорошо противостоящей
истиранию. Дело в том, что кислород и азот растворяются в расплавленном
металле во время его варки в мартеновской печи, конвертере или
электропечи. По мере того как металл застывает в изложницах, из него
начинают выходить газы, но не все. Часть их <застревает> в металле и
остается там в виде пузырьков. Пузырьки делают сталь непрочной. Ванадий
же вступает с газами в химические реакции, образуя ванадиевые
соединения, которые всплывают на поверхность жидкого металла и удаляются
вместе со шлаком. Кроме того, ванадий измельчает кристаллы стали, что
делает ее более прочной.
Так же измельчает и упрочняет кристаллы стали вольфрам. Но у него есть и
более важная <профессия> - он делает сталь жаропрочной. Если ввести в
сталь всего один процент вольфрама, то температура ее плавления резко
повысится.
Благотворно действуют на сталь и другие легирующие элементы. Хром,
особенно в сочетании с никелем, делает ее нержавеющей (см.
Коррозия), кремний -
упругой, марганец - износостойкой и т. д.
Часто в сталь вводят несколько добавок сразу. Это придает ей особенно
ценные и многообразные свойства. Современные жаропрочные стали содержат
иногда более десятка самых разнообразных легирующих добавок. Обычно эти
добавки вводят в металл не в чистом виде, а в виде сплавов с железом -
ферросплавов. Сталь, в которую вводят добавки, придающие ей особые
свойства, называется легированной.
