Стали ледебуритного класса – это высокоуглеродистые высоколегированные стали, которые в литом состоянии имеют в структуре первичные карбиды, выделившиеся при кристаллизации. Избыточные карбиды совместно с аустенитом образуют эвтектику – ледебурит.

Как и для углеродистых сталей, для сталей легированных существует определенная классификация по тем или иным признакам. В курсе металловедения прежде всего приводят классификацию по способу выплавки и химическому составу (низколегированная, средне- и высоколегированная сталь), а также назначению. Также легированные стали различают по:
1. Структуре (состоянию) после ускоренного охлаждения на воздухе;
2. Структуре, получаемой при медленном охлаждении (в равновесном состоянии).
Классификация по п.1 сделана по состоянию матрицы сплава. По структуре выделяют тип мартенситный, перлитный, ферритный, аустенитный, карбидный (в структуре присутствует много легированных карбидов).
В рассматриваемом случае нас интересует п.2 – по структуре в равновесном состоянии. По этой классификации легированная сталь подразделяется на классы: доэвтектоидный, заэвтектоидный, ледебуритный и ферритный.
При классификации углеродистых сталей также выделяют доэвтектоидную, эвтектоидную и заэвтектоидную стали. Основа такого деления – эвтектоидная точка, перлит, который содержит 0,8% углерода.
Классификация легированных сталей тоже основана на положении стали относительно эвтектоидной точки. При этом просто надо иметь в виду, что при легировании положение эвтектоидной точки может меняться. Поэтому граница между доэвтектоидным и заэвтектоидным классом будет меняться в зависимости от добавляемого элемента.
Большинство легирующих элементов сдвигает точки E и S (на диаграмме состояния Fe-C) в сторону меньшего содержания углерода (рис.1). Поэтому граница между доэвтектоидными и заэвтектоидными сталями, заэвтектоидными и ледебуритными в легированных сталях лежит при меньшем содержании углерода, чем в углеродистых. Так, например, при 5% Сr сталь с 0,6% С является заэвтектоидной, а с 1,5% С – ледебуритной.

Рисунок 1. Влияние легирующих элементов на положение точек S и E.

На рис. 2 и 3 линия 1 показывает границу между доэвтектоидными и заэвтектоидными сталями при легировании хромом и вольфрамом. По мере увеличения концентрации хрома или вольфрама граница (по концентрации углерода) непрерывно снижается, причем эвтектоид соответствует 0,2 % С и менее. Линия 2 ограничивает область заэвтектоидных сталей и представляет собой смещение предельной точки насыщений аустенита по мере увеличения концентрации вольфрама или хрома. В простых сталях за этой линией расположены уже белые чугуны.
В легированных сталях при составах, находящихся справа от линии 2, в структуре появляется ледебурит. Этот ледебурит легированный, т.е. содержит легирующие элементы. По структуре он соответсвует ледебуриту белого чугуна. Но эти стали содержат порядка 1,7% углерода, что не соответствует чугуну. По свойствам эти стали также не соответствуют белому чугуну. Чугуны при наличии ледебурита не куются. Поскольку в легированных сталях ледебурит образуется при меньшем содержании углерода, то, хотя ледебурит и затрудняет ковку, но не делает ее невозможной.

Рисунок 2. Диаграмма разделения хромистых сталей по структуре в равновесном состоянии

Рисунок 3. Диаграмма разделения вольфрамовых сталей по структуре в равновесном состоянии

Ледебурит при прокатке или ковке разбивается на отдельные зерна карбидов.
Вследствие большого количества карбидов стали ледебуритного класса после соответствующей термической обработки обладают высокой твердостью, хорошими режущими свойствами и износостойкостью, поэтому их применяют как инструментальные или особо износоустойчивые.
В качестве примера ледебуритной стали обычно приводят быстрорежущую сталь Р6М5. Статья о ней есть на этом сайте. Ледебурит в этой стали показан на рис.4.

Литая быстрорежущая сталь имеет в структуре карбиды, главным образом, в составе эвтектики, которая после прокатки и ковки дает карбиды разной величины. Структура кованной и отожженной быстрорежущей стали состоит из сорбитообразного перлита и частиц двойного карбида (Fe₂W₂)C. Более крупные, выделившиеся из жидкости, называются первичными, а более мелкие, выделившиеся из аустенита – вторичными (рис.4).

а	б

Рисунок 4. Ледебурит в стали Р6М5

а	б

Рисунок 5. Карбиды в стали Х13 (а) и Х12МФ (б)