Stål er mye brukt i industrien, og hovedelementene er jern og karbonlegeringer, med andre ord er stål en sammensetning av jern og karbon. I tillegg til jern og karbon er det mange sporstoffer i stål, noen av disse blir igjen i smelteprosessen, og noen brukes til å forbedre styrken og de omfattende egenskapene til lavlegert stål. I denne artikkelen diskuteres påvirkningen av vanlige legeringselementer på egenskapene til stål, inkludert mangan, silisium, krom, nikkel, aluminium, vanadium, niob, titan, nitrogen, bor, sjeldne jordartselementer, svovel, fosfor, oksygen og hydrogen .
Gunstige elementer
Silisium og mangan: er de mest brukte forsterkningselementene i lavlegerte stål.
Krom og nikkel: Mengden krom og nikkel i lavlegert stål er ikke stor, vanligvis ikke mer enn 1 prosent. Dens hovedfunksjon er å øke graden av underkjøling av austenittisk stål, for derved å foredle strukturen og øke styrken moderat. Krom og nikkel kan også øke stålet. Høy atmosfærisk korrosjonsmotstand, forbedret slagfasthet og redusert kald-sprø overgangstemperatur.
Molybden: Det har åpenbar styrkende effekt på solid løsning. Samtidig er molybden et sterkt karbiddannende element, som er gunstig for å forbedre høytemperaturstyrken til stål og forhindre skjørhet av stål. Molybden kan også forsinke transformasjonen av superkjølt austenitt til perlitt, noe som har en betydelig effekt på stålets mikrostruktur. Den viktigste negative effekten av molybden er å fremme grafittisering av stål.
Vanadium: Styrkes i stål ved karbidutfelling og kornforfining. Vanadiuminnholdet i stålet bør ikke være for høyt, ellers kan det påvirke sveiseytelsen og redusere hakkets seighet.
Niob: Det er et veldig sterkt karbiddannende element. Niob styrker stål gjennom nedbørsherding og kornforfining. Fordi niobkarbid har egenskapene til stabilitet og dispersjon, kan det foredle korn, forbedre styrken og seigheten til stål, og gjøre stålet har god motstand mot hydrogen.
Titan: fungerer som vanadium og niob, men brukes kun til drept stål på grunn av dets sterke deoksiderende egenskaper. Titan er den sterkeste karbiddanneren og kan forbedre stabiliteten til stål i hydrogenatmosfære med høy temperatur og høyt trykk. Titan kan foredle korn og forbedre styrken og seigheten til stål.
Bor: Generelt er mengden bor i stål veldig liten. En liten mengde bor kan forbedre herdbarheten til stål og forbedre høytemperaturstyrken til stål.
Nitrogen: Det kan løses opp i ferritt og spille en rolle i styrking av fast løsning. Nitrogen danner ikke karbider i stål, men det kan danne nitrider med andre legeringselementer, som TiN, AlN, for å produsere effekten av kornforfining. Imidlertid vil nitrogen danne porer og porøsitet i stålet, noe som reduserer stålets korrosjonsmotstand.
Sjeldne elementer: ekstremt rikelig i mitt land. Stålproduksjon tilfører ofte en passende mengde blandede sjeldne elementer, hvor hovedkomponentene er lantan, cerium, praseodym og neodym, som kan rense urenhetene på korngrensen og forbedre stålets høytemperaturstyrke.