Высокопрочные стали с пластичностью, наведенной превращением
Легирование высокопрочных сталей
Низколегированные высокопрочные стали
Высокопрочные низколегированные стали.
Сложнолегированные стали
Никелевые стали
Низколегированные безникелевые стали
40ХГ, 40ХГР, 30ХГТ, 35ХГФ, 38ХС, 30ХМА, 30Х3МФ...
Содержат хром ~ 1 %, около 0,8 % марганца (для увеличения прокаливаемости), кремний ~ 0,8 % (для повышения прочности) и молибден или ванадий (предупреждают рост зерна в процессе нагрева под закалку).
Стали, не содержащие молибден, склонны к отпускной хрупкости 2 рода. Порог хладноломкости около -20 °С. Стали типа 30ХМА, 30Х3МФ имеют Тх около -60 °С.
Безникелевые стали имеют достаточно высокую прокаливаемость порядка 60...120 мм при охлаждении в масле. Их используют для изготовления массивных деталей повышенной ответственности.
40ХН, 45ХН, 50ХН, 38ХГН, 30ХН3А, 30ХН2МА, 40ХНМ и др.
Содержат хром, марганец, молибден и никель до трех процентов. Никель чаще применяют совместно с хромом. Это сочетание сильно увеличивает прокаливаемость, а сам никель повышает вязкость и снижает температуру хрупко-вязкого перехода. Для повышения прокаливаемости, применяют стали содержащие до 0,8 % марганца или 0,004 % бора. Прокаливаемость их составляет более 100 мм.
Присутствие марганца повышает Тх до -20 °С. Стали, содержащие хром и никель, в улучшенном состоянии имеют температуру Тх до -60 °С. С повышенным содержанием никеля или содержащие молибден – Тх до -80 °С. Поэтому они применяются для машин и механизмов северного исполнения.
Применяются для изготовления крупногабаритных изделий высокой ответственности. Их легируют хромом до 3 %, никелем до 4 %, молибденом до 2 %. Вводят ванадий (0.1...0,18 %) для измельчение зерна, иногда вольфрам до 1,0 %, как упрочнитель. Тх - (-80...-100 °С). Высокая прокаливаемость (>200 мм).
Типичные марки и назначение:
38Х2Н2МА – коленчатые валы, шатуны, болты, шпильки...
25Х2Н2МА, 20ХН4А – крупногабаритные детали дизелестроения...
38ХН3МФА, 30ХН2МФА – валы, цельнокованые роторы паровых турбин, диски, детали редукторов, особо ответственные детали компрессоров...
36Х2Р2МФА – торсионные валы, зубчатые колеса, гребные винты...
Л 8. Высокопрочные стали. – 2 ч.
К высокопрочным сталям относят стали, у которых временное сопротивление 
> 1600 Мпа или 
> 1300 Мпа. Стали с временным пределом текучести более 2000 Мпа иногда называют сверхвысокопрочными.
Некоторые детали машин работают в условиях простого нагружения, например, испытывают только растяжение или кручение. При отсутствии динамических нагрузок высокая вязкость не является определяющей характеристикой. В этом случае размеры деталей и их масса определяются уровнем прочности стали. Установлено, что при пластичности 
10 % такие стали обладают достаточно высокой надежностью при работе в условиях простого нагруженного состояния. С увеличением пластичности и вязкости стали увеличивается надежность конструкций, поэтому эти характеристики устанавливают в зависимости от степени ответственности деталей.
Из высокопрочных сталей изготавливают различные тяги, оси, корпусные детали, баллоны высокого давления и т.д.
Из всех структурных составляющих стали наибольшей прочностью обладает мартенсит. Поэтому большинство высокопрочных сталей используются в мартенситном состоянии после закалки и низкого отпуска. Но мартенсит имеет низкие значения вязкости и относительного удлинения. С целью повышения надежности разработаны специальные высокопрочные стали (мартенситно-стареющие, ПНП-стали) и способы обработки на высокую прочность и повышенную вязкость одновременно (патентирование, термомеханическая обработка). Поэтому высокопрочные стали можно объединить в следующие группы:
1. Низколегированные стали. Применяются после закалки и низкого отпуска.
2. ПНП-стали (стали с пластичностью, наведенной превращением).
3. Дисперсионно-твердеющие стали.
4. Мартенситно-стареющие стали.