Одним из эффективных путей снижения расхода стали и повы­шения долговечности различных сооружений и конструкций является применение низколегированной стали взамен простой углеродистой. Под низколегированной сталью, или сталью повы­шенной прочности, условимся понимать экономнолегированные ста­ли, используемые в народном хозяйстве (машиностроении, на тран­спорте, строительстве) в горячекатаном состоянии или в состоя­нии после нормализации. Присутствие в составе низколегирован­ных сталей дорогостоящих или дефицитных элементов допускается только при использовании соответствующих природнолегирован­ных руд: никеля -— при использовании руд Орско-Халиловского месторождения, ванадия — при работе на Качканарских рудах.
К низколегированным сталям, кроме повышенной прочности, обычно предъявляются требования пониженной склонности к ста­рению, повышенной хладнопрочности, хорошей свариваемости, нередко — повышенной износостойкости в условиях абразивного изнашивания, а также коррозионной стойкости в разнообразных газовоздушных средах. Чисто технологические требования (обра­батываемость, штампуемость) завершают разнообразный комплекс противоречивых требований, предъявляемых к таким сталям.
Наибольшее применение низколегированные стали получают в железнодорожном транспорте (вагоны, думпкары, цистерны), в мостостроении, в судостроении (под названием - корпусная сталь), в гражданском и промышленном строительстве, в автотрак­торостроении, в строительстве магистральных газо- и нефтетрубопроводов.

Термическая обработка, изменяя тонкую и микроскопическую структуру, оказывает важное влияние на хладноломкость стали. Частично ее роль уже была показана в предшествующих пара­графах настоящей главы. Уже одно увеличение величины аустенитного зерна без изменения всех остальных элементов структуры стали приводит к повышению температуры перехода от вязкого типа разрушения к хрупкому примерно на 15—20° на каждый балл шкалы ГОСТ. Чем более неоднородно будет внутризеренное строение стали, предопределяющее, согласно П. О. Пашкову, нео­днородность деформации и деформированного состояния, тем от­четливее будет проявляться хрупкость стали. П. О. Пашков и В. А. Братухина следующим образом оценивают влияние структуры на склонность стали к хрупкости (табл. 15). И хотя легирование ста­ли и вносит свои поправки и изменения, характерные для каждого легирующего элемента, но в принципе эта классификация верна.

Все многообразие видов разрушения деталей машин и элемен­тов сооружений можно классифицировать на следующие основные группы: усталостные, вязкие, хрупкие, коррозионно-эрозионные, выход из строя ввиду изнашивания трущихся поверхностей. Из всех этих групп разрушения наиболее опасными являются хрупкие разрушения, коварная особенность которых состоит в их внезапности, в чрезвычайно большой скорости распространения трещин, приближающейся к скорости взрыва. К числу таких раз­рушений относятся аварии мостов в Бельгии и Канаде (Квебек, 1951 г.), разлом пополам на штормовой волне транспортных су­дов типа «Либерти» (США), хрупкие разрушения газопроводов, газгольдеров и других сооружений. Хрупкие разрушения отдель­ных деталей отмечаются также при эксплуатации тракторов, тя­гачей, экскаваторов, скреперов и других машин и механизмов.В отработанных конструкциях и при продуманной технологии термической обработки деталей наиболее частой причиной хрупких разрушений является повышенная чувствительность свойств ма­териала, и прежде всего динамической вязкости, к снижению тем­пературы рабочей среды. Отсюда, важность установления общих закономерностей изменения пластических свойств стали со сниже­нием температуры, что имеет особо актуальное значение в настоя­щее время при значительном расширении географии машиноиспользования.
Напомним, что если еще недавно тракторы рассматривались только как машины сельскохозяйственного назначения с сезонным графиком их работы, то сейчас значительная часть тракторов ис­пользуется в народном хозяйстве круглый год как мощное сред­ство механизации трудоемких работ. В тундре Сибири, в таежных лесах дальнего Севера, на скалистых и песчаных почвах великих новостроек, во льдах Арктики, в 80-градусный холод работают сейчас гусеничные тракторы, и эти новые, более суровые условия эксплуатации требуют, чтобы применяемые для их изготовления ма­териалы не были бы склонны к хрупким разрушениям при работе на холоде.

Сплавы, применяемые в технике, в отличие от идеальных-неоднородны и несовершенны как по составу, так и по своему строению: макро-, микро- и тонкой структуре. Величина, характер и степень равномерности в распределении этих несовершенств и определяет свойства реальных металлов и сплавов, их поведение в процессах обработки, их прочность и работоспособность в конкретных условиях службы деталей.