Углеродистая сталь имеет очень широкое применение. В за­висимости от назначения применяется сталь с малым или с более высоким содержанием углерода, без термической обработки (в «сыром» виде — после проката) или с закалкой и от­пуском. '

Легированные стали. Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях для изменения ее свойств, называются легирующими элементами, а сталь, содер­жащая такие элементы, называется легированной сталью. К важнейшим легирующим элементам относятся хром, никель, марганец, кремний, ванадий, молибден.

Различные легирующие элементы по-разному изменяют струк­туру и свойства стали. Так, некоторые элементы образуют твердые растворы в γ-железе, устойчивые в широкой области температур. Например, твердые растворы марганца или никеля в γ-желсзе при значительно содержании этих элементов стабильны от комнатной температуры до температуры плавления. Сплавы железа с подоб­ными металлами .называются поэтому аустенитными сталями или аустенитными сплавами.

Влияние легирующих элементов на свойства стали обусловлено также тем, что некоторые из них образуют с углеродом карбиды, которые могут быть простыми, например, МnзС, Сr7Сз, а также сложными (двойными), например, (Fе, Сг)зС. Присутствие кар­бидов, особенно в виде дисперсных включений в структуре стали, в ряде случаев оказывает сильное влияние на ее механические и физико-химические свойства.

По своему назначению стали делятся на конструкционные, инструменталь­ные и стали с особыми свойствами. Конструкционные стали приме­няются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. В качестве конструкционных могут использоваться как углеродистые, так и легированные стали. Конструкционные стали обладают высокой прочностью и пластич­ностью. В то же время они должны хорошо поддаваться обработке давлением, резанием, хорошо свариваться. Основные легирующие элементы конструкционных сталей это хром (около 1%), никель (1—4%) и марганец (1—1,5%).

Инструментальные стали — это углеродистые и легированные стали, обладающие высокой твердостью, прочностью и износостойкостью. Их применяют для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов. Необходимую твердость обеспечивает содержащийся в этих сталях углерод (в количестве от 0,8 до 1,3%). Основной легирующий элемент инструментальных сталей—хром; иногда в них вводят также вольфрам и ванадии. Особую группу инструментальных сталей составляет быстрорежущая сталь, сохраняющая ре­жущие свойства при больших скоростях резания, когда температура рабочей части резца повышается до 600—700 °С. Основные легирующие элементы этой стали — хром и вольфрам.

Стали с особыми свойствами. К этой группе относится нержа­веющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Не­ржавеющие стали устойчивы против коррозии в атмосфере, влаге и в растворах кислот, жаростойкие — в коррозионно-активных средах при высоких темпера­турах. Жаропрочные стали сохраняют высокие механические свойства при на­гревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток га­зовых турбин, деталей реактивных двигателей и ракетных установок. Важней­шие легирующие элементы жаропрочных сталей это хром (15—20%), никель (8—15%), вольфрам. Жаропрочные стали принадлежат к аустенитным сплавам.