Легирование – введение в процессе выплавки в состав чугуна (чаще серого) хрома, никеля, молибдена, титана, вольфрама и других легирующих элементов. Легированием достигается улучшение прочностных и эксплуатационных характеристик чугуна или придание ему особых свойств: износостойкости, жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости, немагнитности и др. Чаще применяется комплексное легирование.
По основному легирующему элементу различают хромистые, никелевые, алюминиевые и другие легированные чугуны. В зависимости от степени легирования легированные чугуны делятся на низколегированные – до 2,5 % легирующих элементов, среднелегированные – от 2,5 до 10 %, высоколегированные – свыше 10 %. Низколегированные чугуны имеют перлитную или бейнитную структуру матрицы (металлической основы), среднелегированные – мартенситную, высоколегированные – аустенитную или ферритную. По назначению различают износостойкие, жаростойкие, жаропрочные и коррозионностойкие чугуны.
Примеры легированных чугунов: силал (5–7 % кремния) – жаростойкий материал; ферросилид (12–18 % кремния) – высокая коррозионная стойкость в растворах солей, кислот (кроме соляной) и щелочей; чугаль (19–25 % алюминия) – высокая жаростойкость.
Обозначение марок легированных чугунов состоит из букв, указывающих, какие легирующие элементы входят в состав чугуна и стоящих непосредственно за каждой буквой цифр, характеризующих среднее содержание в процентах данного легирующего элемента; при содержании легирующего элемента менее одного процента цифра не ставится. Например: ЧН19ХЗ – легированный чугун, содержащий примерно 19 % никеля и 3 % хрома. Если в легированном чугуне регламентирована шаровидная форма графита, в конце марки добавляется буква Ш (ЧН19ХЗШ).
Износостойкие чугуны (ЧХ9Н5, ЧХ16М2, ЧХ28Д2 и др.) применяются при изготовлении тормозных барабанов, дисков сцепления, гильз цилиндров и др.
Жаростойкие чугуны (ЧХ2, ЧЮХШ, ЧЮ7Х2, ЧЮ30) применяют при изготовлении роликов прокатных станов, турбокомпрессоров, деталей печного оборудования и др.
Жаропрочные чугуны (ЧНМШ, ЧН11Г7Х2Ш, ЧН14Х2Д7) применяют для изготовления деталей дизелей, газовых турбин и др.
Коррозионно-стойкие чугуны (ЧХНМД, ЧН2Х, ЧХ28, ЧС13, ЧС17) применяют для изготовления поршневых колец, деталей дизелей, компрессоров, химического оборудования и др.