Металлургический словарь


Легирование

(от лат. ligo - связываю, соединяю) [alloying] — целенаправл. изменение состава металлич. сплавов введением ле-гир. эл-тов для изменения структуры и физ.-хим. и механич. св-в. л. применялось еще в глубокой древности. В России первые промышл. опыты были проведены П. П. Аносовым, к-рый разработал основы теории и технологии выплавки легир. стали.
Л. создаются металлич. сплавы с разнообр. св-вами, значит, отличающ. от св-в чистых металлов. Легир. эл-ты в сочетании с осн. эл-том (растворителем) в завис-ти от соотношения их ат. диам. и электрохимич. св-в образуют новые фазы: тв. р-ры, промежут. фазы, химич. соединения. В присутствии легир. эл-тов изменяются условия равновесия фаз, темп-ры полиморфных превращений и кинетика фаз. превр. Легир. эл-ты могут существенно замедлить скорость распада тв. р-ров, напр., в сталях скорость распада аустенита и мартенсита при отпуске и т.п. Изменение св-в сплавов в рез-те л. обусловлено, кроме того, измен, формы, размеров и распред. структурных составляющих, изменен, состава и состояния границ зерен.
Л. подразделяют на объемное, как правило, сплавлением легир. эл-тов с легир. металлом (обычно в жидком виде) и поверхностное — введением легир. эл-тов каким-либо способом только в поверхностный слой легир. материала:
диффузионное легирование [diffusion alloying] — поверхностное легирование, при к-ром обогащение тв. металла или сплава легир. эл-том осуществл. за счет процесса диффузии;
ионное легирование [ion alloying] — введение легир. атомов в тв. материал бомбардировкой ионами его поверхности; использ. для повышения электропроводности полупроводников, износостойкости стальных изделий и др.;
механическое легирование [mechanical alloying] — получение металлич. легир. порошков длит, смешиванием исх. комп-в в высоко-энергетич. шаровых мельницах-аттриторах для образования частиц задан, химич. состава и структуры. М. л. имеет ряд преимущ. по ср. с серийным процессом легирования расплавлением шихты. Значит, расшир. концентрац. диапазон легирования благодаря расшир. областей аномально пересыщ. тв. р-ров, возник. вследствие вые. локального давления при многократно повтор, ударах шаров во время обработки в атгриторах; достигается значит, измельчение зерна (до 0,1 мкм). В рез-те возможно получение новых композиций с уровнем св-в, значит, превосх. св-ва материалов, получ. по обычной технологии. Кроме того, используя механич. легирование, получают материалы со спец. св-вами, к-рые нельзя получить сплавлением;
электроискровое легирование [electric discharge alloying] — поверхн. легир. массопере-носом при электрич. разряде.