Otelurile aliate

Otelurile aliate contin, pe linga elementele obisnuite, si elemente de alieri speciale, adaugate in mod voit, pentru a produce modificari sensibile unuia sau a mai multor proprietati ale otelurilor. Tot din categoria otelurilor aliate fac parte si otelurile a caror continut de mangan si de siliciu este mai mare decit cel rezultat din elaborare. Elementele de aliere pot fi unul sau mai multe: Ni, Cr, W, Mo, V, Co etc. 

Datorita unei elaborari mult mai ingrijite si al costului ridicat al majoritatii elementelor de aliere, otelurile aliate sunt mai scumpe decit otelurile carbon, deci folosirea lor este rationala numai in cazurile in care sunt strict necesare. Variatia proprietatilor otelului prin aliere este determinata de natura si cantitatea elementelor de aliere si raportul lor fata de principalele elemente ale otelului. 

Tinind seama de modul in care se gasesc in otel, elementele de aliere se impart in doua grupe: 

- elemente care nu formeaza carburi: Ni, Co, Si, Al, Cu etc. si care se gasesc in otel sub forma de solutii solide.

- elemente care se combina cu carbonul, formand carburi in otelurile aliate: Mn, Cr, W, Mo, Ti, Zr, Ta etc. 

In cazul elementelor care formeaza carburi, la un continut suficient de mare de carbon a otelului, acestea se vor gasi in oteluri sub forma de carburi. Daca insa otelul contine cantitati mari din aceste elemente de aliere, avand si totodata un continut mic de carbon, excesul de elemente de aliere, care nu mai pot forma carburi, se va gasi sub forma de solutie solida. 

Elementele de aliere influenteaza intr-o mare masura si transformarile alotropice ale fierului, modificand pozitia punctelor critice. In cantitate ridicata, aceste elemente de aliere pot ingusta domeniul austenitei chiar pina la zero, dand oteluri feritice. 

Majoritatea elementelor de aliere deplaseaza in diagrama Fe-C punctul eutectoid si cel de saturatie cu carbon a austenitei, spre stanga. De aceea, e posibil ca in otelurile aliate sa apara eutecticul care este un constituent caracteristic fontelor. In aceste conditii perlita va putea sa aiba un continut mult mai mic de carbon decat 0.77%. 

Elementele de aliere, cu exceptia Mn, micsoreaza tendinta de crestere a cristalelor la supra incalzire, ceea ce constitue un mare avantaj la tratamentele termice. Totodata elementele de aliere micsoreaza viteza critica de calire si maresc in consecinta calibilitatea. 

De asemenea, elementele de aliere influenteaza si transformarile ce au loc la revenirea otelului calit. Cromul adaugat in cantitate relativ mica 2-3%, impiedicand separarea si aglomerarea carburilor, cauzeaza o micsorare mai putin intensa a duritatii cu temperatura de revenire. Unele oteluri aliate, Cr-Ni, pot prezenta o anumita fragilitate ce se manifesta intr-o scadere pronuntata a rezilientei dupa revenire. Aceasta fragilitate de revenire se poate evita printr-o racire rapida sau prin alierea acestor oteluri cu 0.2-0.4% Mo sau W, Mn din contra mareste aceasta fragilitate. 

In constructia de masini, folosirea otelurilor aliate, poate micsora considerabil greutatea pieselor de masini, pastrandu-se insa rezistenta lor, datorita proprietatilor mecanice superioare ale acestor materiale.