Комбинация элементов из легированной стали

Основными легирующими элементами легированной стали являются кремний, марганец, хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, ниобий, цирконий, кобальт, алюминий, медь, бор, редкоземельные элементы и др.
1. Углерод (C): По мере увеличения содержания углерода в стали предел текучести и предел прочности на разрыв увеличиваются, но пластичность и ударопрочность уменьшаются. Когда содержание углерода превышает 0,23%, сварочные характеристики стали ухудшаются, поэтому ее используют для сварки. Низколегированная конструкционная сталь, содержание углерода обычно не превышает 0,20%. Высокое содержание углерода также снизит атмосферную коррозионную стойкость стали, а высокоуглеродистая сталь на открытых складах будет легко ржаветь; кроме того, углерод может увеличить хладноломкость и чувствительность стали к старению.
2. Кремний (Si): Кремний добавляется в качестве восстановителя и раскислителя в процессе производства стали, поэтому раскисленная сталь содержит 0,15-0,30% кремния. Если содержание кремния в стали превышает 0,50-0,60%, кремний считается легирующим элементом. Кремний может значительно повысить предел упругости, предел текучести и прочность стали на растяжение, поэтому он широко используется в пружинной стали. Добавление 1,0-1,2% кремния в закаленную и отпущенную конструкционную сталь может увеличить прочность на 15-20%. Кремний сочетается с молибденом, вольфрамом, хромом и т. д. для улучшения коррозионной стойкости и стойкости к окислению и может использоваться для изготовления жаропрочной стали. Низкоуглеродистая сталь, содержащая 1-4% кремния, имеет чрезвычайно высокую магнитную проницаемость и используется в электротехнической промышленности для изготовления листов кремнистой стали. Повышенное содержание кремния снизит сварочные характеристики стали.

3. Марганец (Mn): В процессе производства стали марганец является хорошим раскислителем и десульфуратором. Обычно сталь содержит 0,30-0,50% марганца. Когда в углеродистую сталь добавляется более 0,70%, ее называют «марганцевой сталью». Сталь с большим количеством стали, чем обычная сталь, не только имеет достаточную вязкость, но также имеет более высокую прочность и твердость, улучшает прокаливаемость стали и улучшает ее горячую обработку. Например, предел текучести стали 16Mn на 40% выше, чем у A3. Сталь, содержащая 11-14% марганца, имеет чрезвычайно высокую износостойкость и используется в ковшах экскаваторов, футеровке шаровых мельниц и т. д. Повышенное содержание марганца ослабляет коррозионную стойкость стали и снижает производительность сварки.
4. Фосфор (P): В обычных условиях фосфор является вредным элементом в стали, который увеличивает хладноломкость стали, ухудшает свариваемость, снижает пластичность и ухудшает характеристики холодной гибки. Поэтому содержание фосфора в стали обычно должно быть менее 0,045%, а для высококачественной стали требования еще ниже.
5. Сера (S): Сера также является вредным элементом при нормальных обстоятельствах. Она делает сталь красноломкой, снижает ее пластичность и вязкость, а также вызывает трещины во время ковки и прокатки. Сера также вредит сварке, снижая коррозионную стойкость. Поэтому содержание серы обычно должно быть менее 0,055%, а высококачественная сталь должна быть менее 0,040%. Добавление 0,08-0,20% серы в сталь может улучшить обрабатываемость и обычно называется автоматной сталью.
6. Хром (Cr): В конструкционной и инструментальной стали хром может значительно улучшить прочность, твердость и износостойкость, но в то же время снизить пластичность и вязкость. Хром также может улучшить стойкость стали к окислению и коррозионную стойкость, поэтому он является важным легирующим элементом нержавеющей стали и жаропрочной стали.

7. Никель (Ni): Никель может улучшить прочность стали, сохраняя при этом хорошую пластичность и вязкость. Никель обладает высокой коррозионной стойкостью к кислотам и щелочам, а также имеет антикоррозионную и жаропрочность при высоких температурах. Однако, поскольку никель является дефицитным ресурсом, вместо никель-хромовой стали следует использовать другие легирующие элементы.
8. Молибден (Mo): Молибден может измельчать зерна стали, улучшать прокаливаемость и термопрочностные свойства, а также поддерживать достаточную прочность и сопротивление ползучести при высоких температурах (длительное напряжение при высоких температурах вызовет деформацию, которая называется ползучестью). Добавление молибдена в конструкционную сталь может улучшить механические свойства. Он также может подавлять хрупкость легированной стали, вызванную закалкой. В инструментальной стали можно улучшить красноту.
9. Титан (Ti): Титан является сильным раскислителем в стали. Он может сделать внутреннюю структуру стали плотной и улучшить прочность зерна; снизить чувствительность к старению и хладноломкость. Улучшить производительность сварки. Добавление соответствующего титана в аустенитную нержавеющую сталь хрома 18 никеля 9 может предотвратить межкристаллитную коррозию.
10. Ванадий (V): Ванадий является отличным раскислителем для стали. Добавление 0,5% ванадия в сталь может измельчить зерна структуры и улучшить прочность и ударную вязкость. Карбид, образованный ванадием и углеродом, может улучшить стойкость к водородной коррозии при высокой температуре и давлении.

11. Вольфрам (W): Вольфрам имеет высокую температуру плавления и большой удельный вес. Это легирующий элемент вашей жизни. Вольфрам и углерод образуют карбид вольфрама, который обладает высокой твердостью и износостойкостью. Добавление вольфрама в инструментальную сталь может значительно улучшить красностойкость и термическую прочность и используется в качестве режущих инструментов и кузнечных штампов.
12. Ниобий (Nb): Ниобий может измельчать зерна, снижать чувствительность к перегреву и отпускную хрупкость стали, а также повышать прочность, но пластичность и вязкость снижаются. Добавление ниобия в обычную низколегированную сталь может улучшить ее устойчивость к атмосферной коррозии и водородной, азотной и аммиачной коррозии при высоких температурах. Ниобий улучшает сварочные свойства. Добавление ниобия в аустенитную нержавеющую сталь может предотвратить межкристаллитную коррозию.
13. Кобальт (Co): Кобальт — редкий драгоценный металл, в основном используемый в специальных сталях и сплавах, таких как жаропрочные стали и магнитные материалы.
14. Медь (Cu): Сталь, производимая Wuhan Iron and Steel Co., Ltd. из руды Daye, часто содержит медь. Медь может улучшить прочность и ударную вязкость, особенно устойчивость к атмосферной коррозии. Недостатком является то, что она склонна к термической хрупкости во время горячей обработки, а пластичность значительно снижается, когда содержание меди превышает 0,5%. Если содержание меди составляет менее 0,50%, она не оказывает влияния на свариваемость.
15. Алюминий (Al): Алюминий является широко используемым раскислителем в стали. Добавление небольшого количества алюминия в сталь может измельчить зерна и улучшить ударную вязкость, например, сталь 08Al для глубокой вытяжки тонких пластин. Алюминий также обладает антиокислительными и антикоррозионными свойствами. Сочетание алюминия, хрома и кремния может значительно улучшить характеристики высокотемпературного отслаивания и стойкость стали к высокотемпературной коррозии. Недостатком алюминия является то, что он влияет на производительность горячей обработки, производительность сварки и производительность резки стали.
16. Бор (B): Добавление небольшого количества бора в сталь может улучшить плотность и горячекатаные свойства стали, а также повысить ее прочность.
17. Азот (N): Азот может улучшить прочность, низкотемпературную вязкость и свариваемость стали, а также повысить чувствительность к старению.
18. Редкоземельные элементы (Xt): Редкоземельные элементы относятся к 15 элементам-лантаноидам с атомными номерами 57-71 в периодической таблице. Все эти элементы являются металлами, но их оксиды очень похожи на «землю», поэтому их обычно называют редкоземельными. Добавление редкоземельных элементов в сталь может изменить состав, форму, распределение и свойства включений в стали, тем самым улучшая различные свойства стали, такие как ударная вязкость, свариваемость и свойства холодной обработки. Добавление редкоземельных элементов в сталь для лемеха может улучшить износостойкость.
Если у вас возникнут какие-либо неясные вопросы, вы можете в любое время обратиться за консультацией к сотрудникам отдела продаж компании Tezhong Materials.