Роль металлов в стали: Состав, Характеристики, и преимущества

1. Введение

Сталь – один из важнейших материалов в современном обществе., можно найти во всем: от небоскребов до кухонной техники.

Его универсальность, сила, и долговечность делают его незаменимым во многих отраслях промышленности.. Но что придает стали ее уникальные свойства??

Ответ кроется в его составе, а именно:, металлы и элементы, добавляемые в железо для создания различных типов стали.

Понимание состава стали имеет решающее значение не только для инженеров и производителей, но и для всех, кто занимается строительством., транспорт, или дизайн продукта.

Изучая различные металлы, из которых состоит сталь., мы можем лучше понять его сильные и слабые стороны, и в конечном итоге, принимать более обоснованные решения при выборе материала.

В этом сообщении блога будут рассмотрены металлы в стали., их роли, и как они влияют на характеристики стали в различных областях применения.

2. Что такое сталь?

Сталь – это сплав, состоящий в основном из железа. (Фе) и углерод (С), но он также содержит другие металлы и неметаллические элементы, которые существенно влияют на его свойства..

Комбинация железа и углерода создает материал, который намного прочнее и долговечнее, чем просто железо..

По мере увеличения содержания углерода, сталь становится более твердой, но менее пластичной, поэтому важно найти правильный баланс для конкретных приложений.

Исторически, сталь возникла тысячи лет назад, с его производством резко развивается с течением времени.

От ранних технологий выплавки железа до современных промышленных процессов, развитие стали было краеугольным камнем человеческого прогресса.

• Железо (Фе): Фундамент из стали, железо обеспечивает основную структуру и отвечает за магнитные свойства сплава..
• Углерод (С): Основной упрочняющий элемент стали.. Низкоуглеродистые стали (меньше, чем 0.3% углерод) более пластичны, в то время как высокоуглеродистые стали (0.6% или больше) чрезвычайно тверды, но менее податливы.
• Марганец (Мин.): Добавлен для увеличения прочности и вязкости., марганец также повышает устойчивость к износу и ударам., что делает его жизненно важным при производстве промышленных сталей.
• Кремний (И): Используется в качестве раскислителя., кремний повышает прочность и твердость стали.. Это также повышает устойчивость материала к коррозии в кислых средах..
• Никель (В): Помощь в выносливости, особенно при низких температурах. Никель имеет решающее значение в производстве нержавеющей стали., улучшение их способности противостоять экстремальным условиям.
• Хром (Кр): Ключ к коррозионной стойкости нержавеющих сталей, хром также увеличивает твердость и прочность на разрыв..
• Молибден (Мо): Повышает твердость и термостойкость., молибден необходим для производства высокопрочных сталей, которые должны работать при высоких температурах..
• Ванадий (В): Улучшает ударную вязкость и прочность стали., особенно в высокопроизводительных приложениях, таких как автомобильные детали и режущие инструменты.
• вольфрам (Вт): Известен своей высокой температурой плавления и способностью сохранять твердость при повышенных температурах., вольфрам является основным компонентом быстрорежущих инструментальных сталей..
• Кобальт (Ко): Кобальт улучшает магнитные свойства и термостойкость стали., что делает его полезным в высокотемпературных приложениях, таких как газовые турбины..
• Алюминий (Ал): Действует как раскислитель и улучшает качество поверхности., особенно в сталях, предназначенных для электротехники.
• Бор (Б): Небольшие количества бора могут значительно повысить прокаливаемость стали., что делает его более подходящим для износостойких компонентов.
• Медь (Cu): Повышает устойчивость к коррозии, особенно в морской среде. Медь часто добавляют в атмосферостойкую сталь, которая образует защитный ржавый слой..

Роль неметаллов в стали:

• сера (С): Это может привести к хрупкости и снижению свариваемости., но контролируемые количества могут улучшить обрабатываемость. Уровень серы обычно поддерживается ниже 0.035%.
• Фосфор (П): Может увеличить прочность, но также и хрупкость, особенно при низких температурах. Уровни фосфора обычно ограничены 0.035% или меньше.

4. Как легирующие элементы влияют на свойства стали

Каждый элемент стали по-разному влияет на ее свойства.. Корректируя состав, производители могут создавать стали, оптимизированные для конкретных целей:

• Твердость: Добавление углерода, хром, а молибден повышает твердость стали, делает его более устойчивым к износу.
  Например, инструментальные стали требуют более высокого содержания углерода для сохранения остроты в экстремальных условиях..
• Прочность: Никель и марганец улучшают ударную вязкость стали., позволяя ему поглощать энергию без разрушения.
  Это особенно важно для конструкционной стали, используемой в строительстве..
• Коррозионная стойкость: Хром является наиболее важным элементом для коррозионной стойкости., особенно из нержавеющей стали.
  Никель и молибден еще больше усиливают это свойство., делает нержавеющую сталь лучшим выбором для морской и химической среды.
• Теплостойкость: вольфрам, молибден, и кобальт необходимы для термостойкости.
  Быстрорежущие стали, например, сохраняют свою твердость даже при повышенных температурах, что имеет решающее значение для режущих и обрабатывающих инструментов.
• Пластичность и ковкость: Легирующие элементы, такие как никель, и низкое содержание углерода делают сталь более пластичной., позволяя ему формироваться и формироваться без разрушения.

В некоторых случаях, Микролегирование включает добавление очень небольших количеств таких элементов, как ванадий или ниобий, для улучшения зернистой структуры стали..

Это может значительно улучшить соотношение прочности и веса., что важно в таких приложениях, как автомобилестроение.

5. Виды стали и их характеристики

Углеродистая сталь:

• • Низкоуглеродистый (мягкая сталь): До 0.3% С, очень пластичный и простой в работе. Мягкая сталь широко используется в строительстве и общем производстве..
  • Средний углерод: 0.3% к 0.6% С, баланс прочности и пластичности. Среднеуглеродистые стали используются там, где требуется хорошее сочетание прочности и формуемости..
  • Высокоуглеродистый: 0.6% к 2.1% С, очень твердый и прочный, но менее пластичный. Высокоуглеродистые стали используются в инструментах., умирает, и пружины.

Легированная сталь:

• • Содержит дополнительные элементы, такие как марганец., никель, и хром для улучшения свойств.
    Легированные стали используются в конструктивных элементах., техника, и автомобильные детали.
  • Примеры включают конструкционные стали., инструментальные стали, и пружинные стали.

Нержавеющая сталь:

• • Содержит как минимум 10.5% хром, обеспечение превосходной коррозионной стойкости. Общие оценки включают в себя 304, 316, и 430.
    Нержавеющие стали используются в пищевой промышленности., медицинское оборудование, и химические заводы.

Инструментальная сталь:

• • Высокоуглеродистые стали с добавлением таких элементов, как вольфрам и молибден, для высокой твердости и износостойкости..
    Инструментальные стали используются в режущих инструментах., умирает, и формы.

Выветривание стали:

• • Также известен как COR-TEN., образует на поверхности защитный слой ржавчины, снижение затрат на техническое обслуживание.
    В мостах используется атмосферостойкая сталь., здания, и наружные конструкции.

Быстрорежущая сталь:

• • Сохраняет твердость при высоких температурах, что делает его идеальным для режущих инструментов. В сверлах используются быстрорежущие стали., фрезы, и токарные инструменты.

Электротехническая сталь:

• • Оптимизирован для магнитных свойств, используется в трансформаторах и электродвигателях. Электротехнические стали разработаны таким образом, чтобы минимизировать потери энергии и максимизировать эффективность..

Высокопрочный низколегированный (HSLA) Сталь:

• • Улучшенные механические свойства за счет микролегирования такими элементами, как ванадий и ниобий..
    Стали HSLA используются в конструкциях, где важны высокая прочность и малый вес..

6. Производственные процессы

Производство стали включает в себя несколько процессов, которые превращают сырье в универсальный материал, используемый в различных отраслях промышленности..
Эти процессы не только улучшают состав стали, но также определяют ее конечные свойства и области применения.. Вот обзор основных процессов производства стали.:

6.1. Производство железа

Производство чугуна – это начальный этап производства стали., где железная руда перерабатывается в расплавленный чугун (горячий металл) в доменной печи. Этот процесс включает в себя:

• Сырье: Железная руда, кокс (полученный из угля), и известняк загружают в доменную печь.
• Химическая реакция: Кокс сгорает с образованием угарного газа., который восстанавливает железную руду до железа. Известняк помогает удалить загрязнения, образующий шлак.
• Выход: Расплавленный чугун и шлак выпускают снизу печи..

6.2. Сталелитейное производство

После изготовления железа, расплавленное железо подвергается процессам выплавки стали для корректировки его состава и свойств.. Современные методы производства стали включают в себя:

• Основная кислородная печь (конвертер):

• • Процесс: В расплавленный чугун вдувается кислород высокой чистоты, чтобы снизить содержание углерода и удалить примеси, такие как сера и фосфор..
  • Выход: Производит высококачественную сталь, подходящую для конструкционных применений в строительстве и производстве..

• Электродуговая печь (ЭДП):

• • Процесс: Стальной лом плавится с помощью электрических дуг, возникающих между электродами и шихтовыми материалами. (лом и добавки).
  • Преимущества: Позволяет перерабатывать стальной лом., гибкость в легирующих элементах, и более быстрые производственные циклы.
  • Выход: Универсальные марки стали, используемые в автомобилестроении., техника, и строительство.

6.3. Вторичная переработка

Процессы вторичного рафинирования дополнительно улучшают качество стали за счет регулирования ее состава и удаления примесей.. Методы включают в себя:

• Ковшовая печь: Используется для десульфурации и контроля легирующих элементов перед литьем..
• Вакуумная дегазация: Удаляет такие газы, как водород и кислород, улучшая чистоту и механические свойства стали..

6.4. Непрерывное литье

После переработки, расплавленную сталь отливают в твердые формы с использованием технологии непрерывного литья.:

• Процесс: Расплавленная сталь заливается в форму с водяным охлаждением, образуя твердую плиту., цвести, или заготовка непрерывно.
• Преимущества: Обеспечивает однородность, уменьшает дефекты, и позволяет точно контролировать размеры стали.
• Выход: Полуфабрикаты, готовые к последующей прокатке или дальнейшей переработке..

6.5. Формирование и формирование

Стальные изделия подвергаются процессам формования и формования для достижения окончательных форм и размеров.:

• Горячая прокатка: Нагретые стальные заготовки или слябы пропускают через ролики для уменьшения толщины и формы пластин., листы, или структурные секции.
• Холодная прокатка: Холоднокатаная сталь подвергается прокатке при комнатной температуре для точного контроля толщины и улучшения качества поверхности..
• Ковка и экструзия: Используется для производства компонентов определенной формы и механических свойств., например, автомобильные детали и инструменты.

6.6. Термическая обработка

Термическая обработка процессы изменяют микроструктуру стали для достижения желаемых механических свойств:

• Отжиг: Нагрев и медленное охлаждение для снятия внутренних напряжений., улучшить пластичность, и улучшить зернистую структуру.
• Закалка и отпуск: Быстрое охлаждение с последующим повторным нагревом для повышения твердости., прочность, и сила.
• Нормализация: Равномерный нагрев и воздушное охлаждение для улучшения зернистой структуры и улучшения обрабатываемости..

6.7. Обработка поверхности

Обработка поверхности повышает коррозионную стойкость стали, появление, и функциональные свойства:

• Гальванизация: Цинковое покрытие наносится на стальные поверхности методом горячего погружения или гальваники для предотвращения коррозии..
• Покрытие и покраска: Применяется для улучшения эстетики., долговечность, и устойчивость к факторам окружающей среды.
• Травление и пассивация: Химические процессы для удаления оксидных слоев и повышения коррозионной стойкости нержавеющей стали.

6.8. Контроль качества и тестирование

На протяжении всего производственного процесса, строгие меры контроля качества гарантируют, что сталь соответствует установленным стандартам:

• Тестирование: Механические испытания (растяжимый, твердость), химический анализ, и неразрушающий контроль (ультразвуковой, рентген) проверить свойства стали.
• Сертификация: Соответствие международным стандартам (АСТМ, ИСО) обеспечивает качество продукции и постоянство производительности.
• Прослеживаемость: Отслеживание материалов и процессов обеспечивает прозрачность и подотчетность в производстве стали..

7. Свойства стали

Универсальность стали как материала обусловлена ​​ее уникальным сочетанием механических свойств., физический, и химические свойства.

Эти свойства можно адаптировать к конкретным применениям, регулируя состав легирующих элементов и методы обработки.. Ниже представлен обзор основных свойств стали.:

7.1 Механические свойства

Механические свойства стали имеют решающее значение для определения ее характеристик в конструкционных и промышленных целях.. К ним относятся:

• Предел прочности: Прочность на разрыв означает способность стали противостоять силам, которые пытаются ее разорвать..
  Сталь обладает высокой прочностью на разрыв., что делает его идеальным для строительства и тяжелых условий эксплуатации..
  Предел прочности углеродистой стали обычно колеблется от 400 к 1,500 МПа, в зависимости от состава сплава и обработки.
• Твердость: Твердость измеряет устойчивость стали к деформации или вдавливанию..
  Добавление таких элементов, как углерод, хром, или ванадий могут значительно повысить твердость стали, что делает его пригодным для режущих инструментов и износостойких компонентов..
• Пластичность: Пластичность – это способность стали растягиваться или деформироваться, не разрушаясь..
  Высокая пластичность позволяет придавать стали сложные формы во время производственных процессов, таких как прокатка и ковка..
  Например, низкоуглеродистые стали обладают превосходной пластичностью и широко используются при штамповке..
• Прочность: Прочность – это способность поглощать энергию и сопротивляться разрушению под воздействием удара..
  Легирующие элементы, такие как марганец и никель, повышают ударную вязкость стали., что делает его подходящим для динамических применений, таких как мосты, здания, и автомобильные рамы.
• Предел текучести: Предел текучести — это уровень напряжения, при котором сталь начинает пластически деформироваться.. Предел текучести стали может широко варьироваться в зависимости от ее состава и обработки.,
  начиная от 250 МПа в мягких сталях более 1,500 МПа в высокопрочных сталях, используемых в авиакосмической и автомобильной промышленности..

7.2 Физические свойства

Физические свойства стали необходимы для понимания того, как она ведет себя в различных условиях окружающей среды.. К ним относятся:

• Плотность: Сталь имеет относительно высокую плотность., обычно вокруг 7.85 г/см³.
  Это делает его более тяжелым материалом по сравнению с алюминием или титаном., но это также способствует его прочности и долговечности.. Плотность делает его надежным выбором для несущих конструкций..
• Теплопроводность: Сталь имеет умеренную теплопроводность., что позволяет ему эффективно проводить тепло.
  Теплопроводность стали колеблется от 45 к 60 Вт/м·К, в зависимости от сплава. Это делает сталь подходящей для таких применений, как теплообменники и радиаторы..
• Электрическая проводимость: Сталь имеет относительно низкую электропроводность по сравнению с такими металлами, как медь или алюминий..
  Обычно он не используется в качестве электрического проводника, но может использоваться в приложениях, где проводимость не имеет решающего значения., например, строительство.
• Тепловое расширение: Сталь расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Его коэффициент теплового расширения составляет около 12–13 мкм/м·К..
  Эту характеристику необходимо учитывать при работе в условиях высоких температур или в средах с переменными температурами., например, трубопроводы и автомобильные двигатели.

7.3 Химические свойства

На химические свойства стали влияют элементы, добавляемые в сплав.. Эти свойства определяют его поведение в различных средах.:

• Коррозионная стойкость: Простые углеродистые стали подвержены коррозии., добавление легирующих элементов, таких как хром, никель, а молибден повышает стойкость.
  Нержавеющая сталь, например, содержит по крайней мере 10.5% хром, образует пассивный оксидный слой, защищающий сталь от ржавчины.
• Устойчивость к окислению: Сталь может окисляться под воздействием воздуха, особенно при повышенных температурах.
  Легирующие элементы, такие как хром и алюминий, повышают стойкость стали к окислению., что позволяет использовать его в высокотемпературных устройствах, таких как печи и газовые турбины..
• Реактивность: Химическая активность стали зависит от ее состава..
  Высоколегированные стали, особенно те, которые содержат хром и никель, более устойчивы к химическим реакциям, таким как ржавчина и кислотное воздействие, по сравнению с низколегированными или простыми углеродистыми сталями..

7.4 Магнитные свойства

• Магнитная проницаемость: Сталь магнитная, особенно с высоким содержанием железа.
  Ферромагнитные свойства позволяют использовать сталь в электромагнитных приложениях., например, трансформаторы, моторы, и реле.
  Однако, магнитные свойства стали могут меняться в зависимости от легирующих элементов и процесса термообработки.
• Электротехническая сталь: Специализированные марки стали, известная как электротехническая или кремниевая сталь, обладают улучшенными магнитными свойствами.
  Они используются в электрических приложениях, где требуются высокая магнитная проницаемость и низкие потери энергии., например, в трансформаторах и электродвигателях.

7.5 Эластичность и пластичность

• Эластичность: Сталь демонстрирует упругое поведение при напряжении до предела текучести.. Это означает, что он может вернуться к своей первоначальной форме после снятия напряжения..
  Модуль упругости большинства сталей составляет около 200 ГПа, это означает, что он может выдерживать значительные нагрузки до остаточной деформации..
• Пластичность: За пределом эластичности, сталь подвергается пластической деформации, где он постоянно меняет форму.
  Это свойство выгодно для таких процессов, как прокатка, изгиб, и волочение в производстве стали.

7.6 Свариваемость

Свариваемость означает способность стали соединяться сваркой без ущерба для ее механических свойств..

Низкоуглеродистые стали известны превосходной свариваемостью., что делает их идеальными для строительства и производства..

В отличие, высокоуглеродистые и высоколегированные стали могут потребовать специальной обработки для обеспечения прочных сварных швов..

7.7 Усталостная прочность

Усталостная прочность означает способность стали выдерживать циклические нагрузки с течением времени..

Приложения, связанные с повторяющимся стрессом, такие как мосты, краны, и транспортные средства, требуют стали с высокой усталостной прочностью для обеспечения долговечности и безопасности.

На усталостную прочность влияют такие факторы, как качество поверхности., состав сплава, и термическая обработка.

8. Применение стали

• Строительство и инфраструктура:

• • Небоскребы, мосты, дороги, и трубопроводы. Сталь обеспечивает прочность и долговечность, необходимые для таких крупномасштабных проектов..

• Автомобильная промышленность:

• • Кузовные панели, рамки, и компоненты двигателя. Усовершенствованные высокопрочные стали (АХСС) все чаще используются для снижения веса транспортных средств и повышения эффективности использования топлива..

• Производство и инжиниринг:

• • Машины, инструменты, и оборудование. Универсальность и прочность стали делают ее подходящей для широкого спектра промышленного применения..

• Энергетический сектор:

• • Электростанции, ветряные турбины, и нефте- и газопроводы. Сталь используется как в традиционных, так и в возобновляемых источниках энергии..

• Потребительские товары:

• • Бытовая техника, столовые приборы, и посуда. Нержавеющая сталь, в частности, популярен благодаря своим эстетическим и гигиеническим свойствам.

• Транспорт:

• • Корабли, поезда, и самолеты. Сталь используется в конструктивных элементах и ​​двигателях различных видов транспорта..

• Упаковка:

• • Банки, барабаны, и контейнеры. Стальная упаковка долговечна и пригодна для вторичной переработки., сделать его экологически чистым.

• Медицинское оборудование:

• • Хирургические инструменты, имплантаты, и медицинское оборудование. Нержавеющая сталь предпочтительна из-за ее биосовместимости и устойчивости к коррозии..

• Спортивное оборудование:

• • Велосипеды, клюшки для гольфа, и фитнес-оборудование. Сталь обеспечивает необходимую прочность и долговечность спортивного инвентаря..

9. Преимущества и недостатки стали

Преимущества:

• • Прочность и долговечность: Высокая прочность на разрыв и долговечность делают сталь пригодной для широкого спектра применений.. Например, высокопрочная сталь выдерживает большие нагрузки и сопротивляется деформации.
  • Универсальность: Можно легко придать форму, сформированный, и присоединился, позволяющая создавать сложные конструкции. Сталь может быть изготовлена ​​в различных формах и размерах..
  • Возможность вторичной переработки: Сталь легко перерабатывается, что делает его экологически чистым материалом. Над 80% стали перерабатывается во всем мире.
  • Экономичный: Относительно недорогой и широко доступный, что делает его экономически эффективным выбором для многих проектов. Доступность стали способствует ее широкому использованию..

Недостатки:

• • Масса: Сталь относительно тяжелая, что может быть недостатком в приложениях, где вес является критическим фактором.. Иногда предпочтительны легкие альтернативы, такие как алюминий и композиты..
  • Коррозия: Подвержен коррозии, хотя это можно смягчить с помощью соответствующих покрытий и легирования.. Меры по защите от коррозии увеличивают общую стоимость..
  • хрупкость: Некоторые высокоуглеродистые стали могут быть хрупкими., ограничение их использования в определенных приложениях. Хрупкие стали могут треснуть при внезапных ударах или экстремальных температурах..
  • Энергоемкий: Производство стали является энергоемким и может оказать значительное воздействие на окружающую среду..
    Прилагаются усилия по сокращению выбросов углекислого газа при производстве стали..

10. Будущие тенденции и инновации

• Достижения в технологии производства стали:

• • Новые процессы и технологии, например, железо прямого восстановления (ДРИ) и восстановление на основе водорода, цель сделать производство стали более эффективным и устойчивым.
    Восстановление на основе водорода, например, может значительно сократить выбросы CO2.

• Новые сплавы и композиционные материалы:

• • Развитие современные высокопрочные стали (АХСС) и сверхвысокопрочные стали (UHSS) для автомобильной и аэрокосмической промышленности.
    Эти новые стали обеспечивают более высокое соотношение прочности к весу., улучшение производительности и топливной экономичности.
  • Использование композитов и гибридных материалов для объединения преимуществ стали с другими материалами..
    Гибридные материалы, такие как композиты из стального волокна, предлагают улучшенные свойства и гибкость дизайна.

• Устойчивое развитие и экологически чистое производство стали:

• • Усилия по сокращению выбросов углекислого газа и улучшению воздействия производства стали на окружающую среду.
    Такие инициативы, как использование возобновляемых источников энергии и технологий улавливания углерода, набирают обороты..
  • Увеличение использования вторичной переработки в сталелитейной промышленности.. Переработка не только экономит ресурсы, но также снижает потребление энергии и выбросы..

• Новые приложения:

• • Возобновляемая энергия: Башни ветряных турбин, опоры для солнечных панелей, и резервуары для хранения водорода. Долговечность и прочность стали делают ее идеальной для этих целей..
  • Передовое производство: 3D-печать и аддитивное производство с использованием стальных порошков. Аддитивное производство позволяет создавать сложные и индивидуальные детали..
  • Умная инфраструктура: Интеграция датчиков и интеллектуальных материалов в стальные конструкции для мониторинга и обслуживания в режиме реального времени..
    Умная инфраструктура может повысить безопасность и снизить затраты на техническое обслуживание..

11. Заключение

Понимание роли металлов в стали необходимо для полного использования ее потенциала..
Сочетание железа с различными легирующими элементами создает универсальный и прочный материал с широким спектром применения..
От строительства и автомобилестроения до потребительских товаров и возобновляемых источников энергии, сталь продолжает играть жизненно важную роль в современном обществе.
Когда мы смотрим в будущее, Достижения в технологии производства стали и ориентация на устойчивое развитие гарантируют, что сталь останется ключевым материалом в ближайшие годы..

Часто задаваемые вопросы

• вопрос: Чем отличается углеродистая сталь от легированной стали?

• • А: Углеродистая сталь в основном содержит углерод в качестве основного легирующего элемента., в то время как легированная сталь включает дополнительные элементы, такие как марганец, никель, и хром для улучшения определенных свойств.
    Например, легированные стали могут иметь улучшенную коррозионную стойкость и жаростойкость по сравнению с углеродистыми сталями..

• вопрос: Все ли виды стали подлежат вторичной переработке??

• • А: Да, все виды стали подлежат вторичной переработке, и процесс переработки очень эффективен, сделать сталь одним из наиболее перерабатываемых материалов в мире.
    Переработка стали экономит энергию и снижает потребность в сырье..

• вопрос: Какая сталь лучше всего подходит для наружных работ?

• • А: Нержавеющая сталь и атмосферостойкая сталь (КОР-ТЕН) являются отличным выбором для использования на открытом воздухе благодаря превосходной коррозионной стойкости..
    Эти стали образуют защитный слой, который противостоит дальнейшей коррозии., что делает их идеальными для открытых применений.

• вопрос: Как термическая обработка влияет на свойства стали?

• • А: Процессы термообработки, такие как отжиг, закалка, и отпуск могут существенно изменить механические свойства стали., например твердость, прочность, и пластичность.
    Например, закалка и отпуск позволяют получить сталь одновременно твердую и прочную..