Προκειμένου να βελτιωθούν και να ενισχυθούν ορισμένες ιδιότητες του χάλυβα και να ληφθούν ορισμένες ειδικές ιδιότητες, τα στοιχεία που προστίθενται σκόπιμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης ονομάζονται στοιχεία κραματοποίησης. Συνηθισμένα χρησιμοποιούμενα στοιχεία κράματος περιλαμβάνουν χρώμιο, νικέλιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο, βανάδιο, τιτάνιο, ταντάλιο, ζιρκόνιο, κοβάλτιο, πυρίτιο, μαγγάνιο, αργίλιο, χαλκό, βόριο, σπάνιες γαίες και τα παρόμοια. Ο φωσφόρος, το θείο, το άζωτο κ.λπ. παίζουν επίσης ρόλο κράματος σε ορισμένες περιπτώσεις.
(1) Χρώμιο (Cr)
Το χρώμιο μπορεί να αυξήσει την σκληρότητα του χάλυβα και να έχει ως αποτέλεσμα τη δευτερογενή σκλήρυνση, μπορεί να βελτιώσει τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά του ανθρακούχου χάλυβα χωρίς να κάνει το χάλυβα εύθραυστο. Όταν η περιεκτικότητα υπερβαίνει το 12%, ο χάλυβας έχει καλή αντίσταση οξείδωσης σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στην οξείδωση έναντι διάβρωσης και επίσης αυξάνει τη θερμική αντοχή του χάλυβα. Το χρώμιο είναι το κύριο στοιχείο κράματος ανοξείδωτου χάλυβα ανθεκτικού σε οξείδιο του χάλυβα και ανθεκτικού στη θερμότητα χάλυβα.
Το χρώμιο μπορεί να αυξήσει τη δύναμη και τη σκληρότητα του ανθρακούχου χάλυβα στην κατάσταση κύλισης και να μειώσει την επιμήκυνση και τη μείωση της επιφάνειας. Όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο υπερβαίνει το 15%, η ισχύς και η σκληρότητα θα μειωθούν και η επιμήκυνση και η μείωση της επιφάνειας θα αυξηθούν αναλόγως. Μέρη που περιέχουν χάλυβα χρώμιο είναι εύκολα αλεσμένα για να αποκτήσουν υψηλότερη ποιότητα επιφάνειας.
Ο κύριος ρόλος του χρωμίου στην κατεστραμμένη και μετριωμένη δομή είναι η βελτίωση της σκληρότητας, έτσι ώστε ο χάλυβας μετά την απόσβεση και τη βαφή να έχει καλύτερες συνολικές μηχανικές ιδιότητες, στον χαλυβουργικό χάλυβα μπορεί επίσης να σχηματίσει καρβίδια χρωμίου, αυξάνοντας έτσι την επιφάνεια της αντοχής του υλικού .
Ο ελατηριωτός χάλυβας που περιέχει χλώριο δεν είναι ευαίσθητος στην αφυδάτωση κατά τη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας. Το χρώμιο μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά, τη σκληρότητα και την κόκκινη σκληρότητα του χάλυβα εργαλείων και να έχει καλή σταθερότητα σκλήρυνσης. Στα ηλεκτροθερμικά κράματα, το χρώμιο μπορεί να αυξήσει την αντίσταση στην οξείδωση, την ηλεκτρική αντίσταση και την αντοχή του κράματος.
(2) Νικέλιο (Ni)
Το νικέλιο ενισχύει το φερρίτη και βελτιώνει το περγαλίτη σε χάλυβα. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι να αυξηθεί η αντοχή και να μην επηρεαστεί σημαντικά η πλαστικότητα. Γενικά, για τους χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που χρησιμοποιούνται για την έλαση, την κανονικοποίηση ή την ανόπτηση χάλυβα χωρίς την ανάγκη ρύθμισης, μια ορισμένη ποσότητα νικελίου μπορεί να αυξήσει την αντοχή του χάλυβα χωρίς να μειώσει σημαντικά την αντοχή του. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, κάθε αύξηση του 1% του νικελίου μπορεί να αυξήσει την αντοχή κατά 29,4 Pa. Με την αύξηση του περιεχομένου του νικελίου, η απόδοση του χάλυβα αυξάνεται ταχύτερα από την αντοχή σε εφελκυσμό, οπότε ο λόγος χάλυβα που περιέχει νικέλιο μπορεί να είναι υψηλότερος από αυτόν του συνηθισμένου ανθρακούχου χάλυβα. Το νικέλιο αυξάνει την αντοχή του χάλυβα, ενώ έχει λιγότερη επίδραση στην ανθεκτικότητα, την πλαστικότητα και την απόδοση άλλων διαδικασιών από άλλα στοιχεία κράματος. Για το μεσαίο ανθρακούχο χάλυβα, καθώς το νικέλιο μειώνει τη θερμοκρασία μετασχηματισμού του περλίτη, ο περλίτης γίνεται καλός. και επειδή το νικέλιο μειώνει την περιεκτικότητα άνθρακα του ευτηκτοειδούς σημείου, η ποσότητα του περλίτη είναι μεγαλύτερη από εκείνη του ανθρακούχου χάλυβα με την ίδια περιεκτικότητα άνθρακα. Η αντοχή του περιμετρικού φερριτικού χάλυβα που περιέχει νικέλιο είναι υψηλότερη από εκείνη του ανθρακούχου χάλυβα της ίδιας περιεκτικότητας σε άνθρακα. Αντίθετα, αν η αντοχή του χάλυβα είναι ίδια, η περιεκτικότητα άνθρακα του χαλκού που περιέχει νικέλιο μπορεί να μειωθεί κατάλληλα και η σκληρότητα και η πλαστικότητα του χάλυβα μπορούν να βελτιωθούν. Το νικέλιο μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση του χάλυβα στην κόπωση και να μειώσει την ευαισθησία του χάλυβα στο κενό. Το νικέλιο μειώνει τη εύθραυστη θερμοκρασία μετάπτωσης του χάλυβα σε χαμηλές θερμοκρασίες, η οποία έχει μεγάλη σημασία για τους χάλυβες χαμηλής θερμοκρασίας. Το νικέλιο που περιέχει 3,5% χάλυβα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στους -100 ° C και το νικέλιο που περιέχει 9% χάλυβα μπορεί να λειτουργήσει στους -196 ° C. Το νικέλιο δεν αυξάνει την αντίσταση του χάλυβα στην ερπυσμό και ως εκ τούτου γενικά δεν χρησιμοποιείται ως στοιχείο ενίσχυσης για χάλυβες θερμής αντοχής.
Στα κράματα σιδήρου-νικελίου με υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο, ο συντελεστής γραμμικής διαστολής αλλάζει σημαντικά με την αύξηση ή τη μείωση της περιεκτικότητας σε νικέλιο. Με αυτό το χαρακτηριστικό, είναι δυνατό να σχεδιάσουμε και να παράγουμε κράματα ακριβείας, διμεταλλικά, κτλ. Με πολύ χαμηλές ή ορισμένες γραμμικές συντελεστές διαστολής.
Επιπλέον, το νικέλιο δεν είναι μόνο ανθεκτικό στα οξέα, αλλά και ανθεκτικό στα αλκάλια, και έχει αντίσταση στη διάβρωση στην ατμόσφαιρα και στο αλάτι. Το νικέλιο είναι ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία του ανοξείδωτου ανοξείδωτου χάλυβα.
(3) Μολυβδαίνιο (Μο)
Το μολυβδαίνιο βελτιώνει την σκληρότητα και τη θερμική αντοχή στον χάλυβα, εμποδίζει την ευθραυστότητα της κρούσης, αυξάνει την παραμέληση και τη συνεκτικότητα και αντιστέκεται στη διάβρωση σε ορισμένα μέσα.
Στον εξουδετερωμένο και σκληρυμένο χάλυβα, το μολυβδαίνιο μπορεί να σβήσει και να σκληρύνει τα μέρη με μεγαλύτερα τμήματα, να βελτιώσει την αντοχή στη βαφή ή τη σταθερότητα του χάλυβα, και να επιτρέψει τη συγκόλληση των εξαρτημάτων σε υψηλότερη θερμοκρασία, μειώνοντας έτσι αποτελεσματικότερα τονίζουν και βελτιώνουν την πλαστικότητα.
Εκτός από τις προαναφερθείσες λειτουργίες, το μολυβδαίνιο σε χαλυβουργικούς χάλυβες μπορεί επίσης να μειώσει την τάση των καρβιδίων να σχηματίσουν ένα συνεχές δίκτυο στα όρια των κόκκων στην ανθρακοποιημένη στρώση, να μειώσουν τον υπολειμματικό ωστενίτη στο στρώμα με ανθρακούχα και να αυξήσουν σχετικά το επιφανειακό στρώμα. Η αντίσταση στη φθορά.
Στη μήτρα σφυρηλάτησης, το μολυβδαίνιο μπορεί επίσης να διατηρήσει μια σχετικά σταθερή σκληρότητα του χάλυβα και να αυξήσει την παραμόρφωση. Αντοχή σε ρωγμές και φθορά.
Στους ανοξείδωτους ανοξείδωτους χάλυβες, το μολυβδαίνιο μπορεί να αυξήσει περαιτέρω την ανθεκτικότητα στα οργανικά οξέα (μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ, οξαλικό οξύ κ.λπ.) καθώς και υπεροξείδιο του υδρογόνου, θειικό οξύ, θειώδες οξύ, θειικά άλατα, βαφές οξέων και λευκαντικά υγρά. Ειδικότερα, λόγω της προσθήκης μολυβδαινίου, παρεμποδίζεται η τάση διάβρωσης που προκαλείται από την παρουσία ιόντων χλωριδίου.
Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας W12Cr4V4Mo που περιέχει περίπου 1% μολυβδαίνιο έχει αντοχή στη φθορά, σκληρότητα σκληρότητας και κόκκινη σκληρότητα.
(4) βολφράμιο (W)
Εκτός από το σχηματισμό καρβιδίων από χάλυβα, το βολφράμιο διαλύεται εν μέρει σε σίδηρο για να σχηματίσει ένα στερεό διάλυμα. Το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με αυτό του μολυβδενίου και το γενικό αποτέλεσμα δεν είναι τόσο σημαντικό όσο το μολυβδαίνιο από την άποψη του κλάσματος μάζας. Το κύριο δείγμα βολφραμίου από χάλυβα είναι η αυξημένη σταθερότητα της θερμοκρασίας, η κόκκινη σκληρότητα, η θερμική αντοχή και η αυξημένη αντοχή στη φθορά λόγω του σχηματισμού καρβιδίων. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται κυρίως για χάλυβες εργαλείων, όπως υψηλής ταχύτητας χάλυβα, ζεστό σφυρηλάτηση χάλυβα πεθαίνουν και ούτω καθεξής.
Το βολφράμιο σχηματίζει πυρίμαχα καρβίδια σε υψηλής ποιότητας χάλυβες άνοιξης. Όταν μετριάζεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες, μπορεί να ανακουφίσει τη διαδικασία συσσώρευσης καρβιδίων και να διατηρήσει υψηλή αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Το βολφράμιο μπορεί επίσης να μειώσει την ευαισθησία υπερθέρμανσης του χάλυβα, να αυξήσει τη σκληρότητα και να αυξήσει τη σκληρότητα. Ο ελατηριωτός χάλυβας 65SiMnWA έχει πολύ μεγάλη σκληρότητα μετά από θερμή έλαση. Ο ελατηριωτός χάλυβας διατομής 50mm2 μπορεί να σκληρυνθεί σε λάδι και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα σημαντικό ελατήριο που έχει υποστεί βαρύ φορτίο, αντοχή στη θερμότητα (κάτω από 350 ° C) και επηρεάζεται. 30W4Cr2VA ανθεκτικό στη θερμότητα ανθεκτικό υψηλής ποιότητας χάλυβα ελατηρίων, με μεγάλη σκληρότητα, σβέση 1050 ~ 1100 ° C, 550 ~ 650 ° C μετριάζεται μετά την αντοχή εφελκυσμού 1470 ~ 1666Pa. Χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή ελατηρίων που χρησιμοποιούνται σε υψηλές θερμοκρασίες (έως 500 ° C).
Λόγω της προσθήκης βολφραμίου, η αντοχή στη φθορά και η ικανότητα επεξεργασίας του χάλυβα μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά. Ως εκ τούτου, το βολφράμιο είναι το κύριο στοιχείο του εργαλείου χάλυβα κράματος.
(5) Βαναδίου (V)
Το βανάδιο και ο άνθρακας, η αμμωνία, το οξυγόνο έχουν ισχυρή συγγένεια, με το σχηματισμό των αντίστοιχων σταθερών ενώσεων. Το βανάδιο υπάρχει κυρίως με τη μορφή καρβιδίων από χάλυβα. Ο κύριος ρόλος του είναι να βελτιώσει την μικροδομή και τους κόκκους του χάλυβα και να αυξήσει τη δύναμη και ανθεκτικότητα του χάλυβα. Όταν το στερεό διάλυμα διαλύεται σε υψηλή θερμοκρασία, η σκληρότητα αυξάνεται. Αντίθετα, όταν υπάρχει ως καρβίδιο, η σκληρότητα είναι μειωμένη. Το βανάδιο αυξάνει τη σταθερότητα σκλήρυνσης του σβησμένου χάλυβα και παράγει ένα δευτερεύον αποτέλεσμα σκλήρυνσης. Η περιεκτικότητα του βαναδίου σε χάλυβα δεν υπερβαίνει γενικά το 0,5%, εκτός από τον χάλυβα εργαλείων υψηλής ταχύτητας.
Το βανάδιο μπορεί να βελτιώσει τους κόκκους σε συνηθισμένους χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, να αυξήσει την αντοχή, την απόδοση και τις ιδιότητες χαμηλής θερμοκρασίας μετά την ομαλοποίηση και να βελτιώσει τις επιδόσεις συγκόλλησης των χαλύβων.
Το βανάδιο στο δομικό κράμα χάλυβα μειώνει τη σκληρότητα υπό τις γενικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας, επομένως χρησιμοποιείται συχνά μαζί με στοιχεία όπως το μαγγάνιο, το χρώμιο, το μολυβδαίνιο και το βολφράμιο στο δομικό χάλυβα. Το βανάδιο στον κατεργασμένο και κατεργασμένο χάλυβα είναι κυρίως η αύξηση της αντοχής και της απόδοσης του χάλυβα και η τελειοποίηση της θερμικής ευαισθησίας των κόκκων και του νιοβίου. Λόγω της ικανότητας βελτίωσης των κόκκων στον χαλυβουργικό χάλυβα, ο χάλυβας μπορεί να σβήσει απευθείας μετά την ξήρανση χωρίς δευτερογενή σβέση.
Το βανάδιο μπορεί να αυξήσει τη σχέση αντοχής και απόδοσης στον χάλυβα ελατηρίων και το χαλύβδινο έλασμα, ειδικά να αυξήσει το όριο αναλογίας και το ελαστικό όριο, να μειώσει την ευαισθησία του άνθρακα κατά τη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας και έτσι να βελτιώσει την ποιότητα της επιφάνειας. Ο φέροντας χάλυβας πεντάχρωμο βανάδιο έχει υψηλή διασπορά άνθρακα και καλή απόδοση.
Το βανάδιο βελτιώνει τους κόκκους στον χάλυβα εργαλείων, μειώνει την ευαισθησία υπερθέρμανσης, αυξάνει τη σταθερότητα της αντοχής και την αντοχή στη φθορά και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
(6) Τιτάνιο (Ti)
Το τιτάνιο έχει ισχυρή συνάφεια με το άζωτο, το οξυγόνο και τον άνθρακα και έχει μεγαλύτερη συγγένεια με το θείο από το σίδηρο. Ως εκ τούτου, είναι ένας καλός αποξειδωτικός παράγοντας και ένα αποτελεσματικό στοιχείο για τον καθορισμό του αζώτου και του άνθρακα. Αν και το τιτάνιο είναι ένα ισχυρό στοιχείο σχηματισμού καρβιδίου, δεν συνδυάζεται με άλλα στοιχεία για να σχηματίσει μια σύνθετη ένωση. Το καρβίδιο του τιτανίου έχει ισχυρή δεσμευτική δύναμη, είναι σταθερό και δεν αποσυντίθεται εύκολα. Μπορεί μόνο να διαλύεται αργά σε στερεό διάλυμα όταν θερμαίνεται σε χάλυβα άνω των 1000 ° C. Προτού διαλυθούν, τα σωματίδια καρβιδίου του τιτανίου έχουν ως αποτέλεσμα την πρόληψη της ανάπτυξης των κόκκων. Δεδομένου ότι η συγγένεια μεταξύ του τιτανίου και του άνθρακα είναι πολύ μεγαλύτερη από τη συγγένεια μεταξύ χρωμίου και άνθρακα, το τιτάνιο χρησιμοποιείται συχνά σε ανοξείδωτο χάλυβα για να σταθεροποιήσει τον άνθρακα εκεί για να εξαλείψει την εξάντληση του χρώματος στα όρια των κόκκων, εξαλείφοντας ή μειώνοντας τη διακρυσταλλική διάβρωση του χάλυβα.
Το τιτάνιο είναι επίσης ένα από τα στοιχεία που σχηματίζουν φερρίτη και αυξάνει έντονα τη θερμοκρασία του χάλυβα A1 και A3. Το τιτάνιο βελτιώνει την πλαστικότητα και την αντοχή σε συνηθισμένους χάλυβες χαμηλής κραματοποίησης. Καθώς το τιτάνιο στερεώνει το άζωτο και το θείο και σχηματίζει καρβίδιο του τιτανίου, η αντοχή του χάλυβα αυξάνεται. Η βελτίωση των κόκκων μετά την ομαλοποίηση, την καθίζηση και το σχηματισμό καρβιδίων μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την πλαστικότητα και την αντοχή σε κρούση του χάλυβα. Ο κραματοποιημένος χάλυβας κράματος που περιέχει τιτάνιο έχει καλές μηχανικές ιδιότητες και επιδόσεις επεξεργασίας. Το κύριο μειονέκτημα είναι η σκληρότητα.
Στους ανοξείδωτους χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο, είναι συνήθως απαραίτητο να προστεθεί περίπου 5 φορές η περιεκτικότητα σε άνθρακα του τιτανίου, η οποία όχι μόνο βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση (κυρίως αντοχή στη διακρυσταλλική διάβρωση) και τη σκληρότητα του χάλυβα, αλλά τείνει επίσης να βελτιώσει τους κόκκους την ανάπτυξη του χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες και βελτιώνει τη μικροδομή. Επιδόσεις συγκόλλησης χάλυβα.
(7) Nb / Cb
Η συμβίωση μεταξύ 铌 και 钶 είναι συχνά παρόμοια με εκείνη του 钽 και,. Έχουν παρόμοια αποτελέσματα στον χάλυβα. Το λανθάνιο και το δημήτριο διαλύονται σε στερεό διάλυμα και παίζουν ρόλο ενίσχυσης του στερεού διαλύματος. Όταν διαλύεται σε ωστενίτη, η σκληρότητα του χάλυβα αυξάνεται σημαντικά. Ωστόσο, παρουσία καρβιδίων και σωματιδίων οξειδίου, οι κόκκοι καθαρίζονται και η σκληρότητα του χάλυβα μειώνεται. Μπορεί να αυξήσει τη σταθερότητα της αντοχής του χάλυβα και έχει δευτερεύουσα δράση σκλήρυνσης. Το ίχνος νιόβιου μπορεί να αυξήσει την αντοχή του χάλυβα χωρίς να επηρεάσει την πλαστικότητα ή τη σκληρότητα του χάλυβα. Λόγω της επίδρασης της βελτίωσης των κόκκων, η αντοχή στην πρόσκρουση του χάλυβα μπορεί να βελτιωθεί και η εύθραυστη θερμοκρασία μετάπτωσης μπορεί να μειωθεί. Όταν η περιεκτικότητα είναι μεγαλύτερη από 8 φορές εκείνη του άνθρακα, σχεδόν όλο το άνθρακα στον χάλυβα μπορεί να σταθεροποιηθεί, έτσι ώστε ο χάλυβας να έχει καλή αντίσταση σε υδρογόνο. Στους ωστενιτικούς χάλυβες, μπορεί να προληφθεί η ενδοκοκκώδης διάβρωση του χάλυβα από το οξειδωτικό μέσο. Λόγω των σταθερών αποτελεσμάτων σκλήρυνσης άνθρακα και κατακρήμνισης, οι ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας των χαλύβων θερμής αντοχής, όπως η αντοχή ερπυσμού, μπορούν να βελτιωθούν.
铌 Στο συνηθισμένο χάλυβα χαμηλού κράματος για κατασκευή, η αντοχή της απόδοσης και η αντοχή στην κρούση μπορούν να βελτιωθούν και η εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης μπορεί να μειώσει την ευεργετική απόδοση συγκόλλησης. Στο δομικό χαλύβδινο χάλυβα με θρυμματισμό και σκλήρυνση και αύξηση της σκληρυνσιμότητας ταυτόχρονα. Βελτιώστε την αντοχή και τη χαμηλή θερμοκρασία του χάλυβα. Μπορεί να μειώσει τη σκλήρυνση του αέρα από ανθεκτικό στη θερμότητα μάρμαρο χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα ανοξείδωτο χάλυβα, να αποφύγει τη σκλήρυνση και την εύθραυστη ευθραυστότητα και να αυξήσει τη δύναμη ερπυσμού.
(8) Ζιρκόνιο (Zr)
Το ζιρκόνιο είναι ένα ισχυρό στοιχείο σχηματισμού καρβιδίου και ο ρόλος του στον χάλυβα είναι παρόμοιος με εκείνον του νιοβίου, του ταντάλιου, του βαναδίου. Η προσθήκη μιας μικρής ποσότητας ζιρκονίου έχει ως αποτέλεσμα την απαέρωση, τον καθαρισμό και τον καθαρισμό των κόκκων, πράγμα που είναι επωφελές για τις χαμηλές θερμοκρασίες του χάλυβα και βελτιώνει την απόδοση της σφράγισης. Χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή χαλύβων εξαιρετικά υψηλής αντοχής και υπερκραμάτων με βάση το νικέλιο για κινητήρες αερίου και κατασκευές βαλλιστικών πυραύλων.
(9) Κοβάλτιο (Co)
Το κοβάλτιο χρησιμοποιείται σε ειδικούς χάλυβες και κράματα. Οι χάλυβες υψηλής ταχύτητας που περιέχουν κοβάλτιο έχουν υψηλή σκληρότητα υψηλής θερμοκρασίας. Όταν συνδυάζονται με μολυβδαίνιο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαρτενσιτικοί χάλυβες για να αποκτήσουν εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα και καλές μηχανικές ιδιότητες. Επιπλέον, το κοβάλτιο είναι επίσης ένα σημαντικό στοιχείο κράματος σε χάλυβες θερμής αντοχής και μαγνητικά υλικά.
Το κοβάλτιο μειώνει την σκληρότητα του χάλυβα, οπότε η προσθήκη μόνο ανθρακούχου χάλυβα θα μειώσει τις συνολικές μηχανικές ιδιότητες μετά από σβέση και σκλήρυνση. Το κοβάλτιο μπορεί να ενισχύσει το φερρίτη και να προσθέσει ανθρακούχο χάλυβα. Μπορεί να αυξήσει τη σκληρότητα, το σημείο απόδοσης και την αντοχή εφελκυσμού του χάλυβα κατά την ανόπτηση ή την ομαλοποίηση. Έχει δυσμενή επίδραση στην επιμήκυνση και στη μείωση της επιφάνειας και η αντοχή στην κρούση επίσης αυξάνεται. Μείωση της περιεκτικότητας σε κοβάλτιο. Επειδή το κοβάλτιο έχει αντιοξειδωτικές ιδιότητες, χρησιμοποιείται σε ανθεκτικά στη θερμότητα χάλυβες και ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα. Ο αεριοστρόβιλος με βάση το κοβάλτιο παρουσιάζει τον μοναδικό ρόλο του.
(10) πυριτίου (Si)
Το πυρίτιο μπορεί να διαλυθεί σε φερρίτη και ωστενίτη για τη βελτίωση της σκληρότητας και της αντοχής του χάλυβα, ο ρόλος του είναι δεύτερο μόνο στον φώσφορο, ισχυρότερο από το μαγγάνιο, το νικέλιο, το χρώμιο, το βολφράμιο, το μολυβδαίνιο, το βανάδιο και άλλα στοιχεία. Ωστόσο, όταν η περιεκτικότητα σε πυρίτιο υπερβαίνει το 3%, η πλαστικότητα και η ανθεκτικότητα του χάλυβα θα μειωθούν σημαντικά. Το πυρίτιο μπορεί να βελτιώσει το ελαστικό όριο του χάλυβα, τη δύναμη απόδοσης και το λόγο απόδοσης (σs / σb), καθώς και την αντοχή στην κόπωση και την αναλογία κούρασης (σ-1 / σβ). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο πυριτίου ή ο χάλυβας μαγγανίου πυριτίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως χάλυβας ελατηρίου.
Το πυρίτιο μειώνει την πυκνότητα, την θερμική αγωγιμότητα και την ηλεκτρική αγωγιμότητα του χάλυβα. Μπορεί να προωθήσει την κοκκοποίηση των κόκκων φερρίτη και να μειώσει την αυστηρότητα. Υπάρχει μια τάση να μειώνεται η ανισοτροπία του κρυστάλλου, έτσι ώστε η μαγνήτιση να είναι εύκολη, η μαγνητική αντίσταση να μειώνεται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού χάλυβα, οπότε το μαγνητικό φύλλο χάλυβα έχει χαμηλότερη απώλεια μαγνητικής υστέρησης. Το πυρίτιο μπορεί να αυξήσει τη μαγνητική διαπερατότητα του φερρίτη, έτσι ώστε το φύλλο χάλυβα να έχει υψηλότερη μαγνητική επαγωγική αντοχή κάτω από ασθενέστερο μαγνητικό πεδίο. Ωστόσο, σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, το πυρίτιο μειώνει τη μαγνητική ισχύ επαγωγής του χάλυβα. Λόγω της ισχυρής αποξυγόνωσης του πυριτίου, το πυρίτιο μειώνει το μαγνητικό αποτέλεσμα γήρανσης του σιδήρου.
Όταν ο χάλυβας που περιέχει πυρίτιο θερμαίνεται σε οξειδωτική ατμόσφαιρα, σχηματίζεται μία στρώση φιλμ Si02 στην επιφάνεια, αυξάνοντας έτσι την αντίσταση οξείδωσης του χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες.
Το πυρίτιο μπορεί να προάγει την ανάπτυξη κιονοειδών κρυστάλλων σε χυτοχάλυβα και να μειώνει την πλαστικότητα. Εάν ο χάλυβας πυριτίου κρυώσει γρήγορα όταν θερμαίνεται, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού του χάλυβα είναι μεγάλη λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας και συνεπώς σπάει.
Το πυρίτιο μπορεί να μειώσει τις επιδόσεις συγκόλλησης του χάλυβα. Επειδή η ικανότητα σύνδεσης με το οξυγόνο είναι ισχυρότερη από εκείνη του σιδήρου, ένα πυριτικό σημείο χαμηλής τήξης δημιουργείται εύκολα κατά τη συγκόλληση, πράγμα που αυξάνει τη ρευστότητα της τηγμένης σκωρίας και του λιωμένου μετάλλου, προκαλώντας σκασίματα και επηρεάζοντας την ποιότητα συγκόλλησης. Το πυρίτιο είναι ένας καλός αποξειδωτικός παράγοντας. Όταν αποξειδώνεται με αλουμίνιο, προστίθεται μια κατάλληλη ποσότητα πυριτίου, η οποία μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό αποξείδωσης. Το πυρίτιο έχει αρχικά κάποια υπολείμματα στον χάλυβα, το οποίο εισάγεται ως πρώτη ύλη κατά τη χαλυβουργία και την παραγωγή χάλυβα. Στους βραστούς χάλυβες, το πυρίτιο περιορίζεται σε <> Όταν προστίθεται σκόπιμα, προστίθενται κράματα σιδηροπυριτίου κατά τη διάρκεια της κατασκευής χάλυβα.
(11) Μαγγάνιο (Μη)
Το μαγγάνιο είναι καλό αποξειδωτικό και αποθειωτικό. Ο χάλυβας γενικά περιέχει μια ορισμένη ποσότητα μαγγανίου, η οποία μπορεί να εξαλείψει ή να μειώσει τη θερμή ευθραυστότητα του χάλυβα λόγω του θείου, βελτιώνοντας έτσι τη θερμική κατεργασία του χάλυβα.
Το στερεό διάλυμα που σχηματίζεται από μαγγάνιο και σίδηρο αυξάνει τη σκληρότητα και τη δύναμη του φερρίτη και του ωστενίτη στον χάλυβα. Ταυτόχρονα, είναι ένα στοιχείο του σχηματισμού καρβιδίου και εισέρχεται στο cementite για να αντικαταστήσει ένα μέρος από άτομα σιδήρου. Το μαγγάνιο μειώνει την κρίσιμη θερμοκρασία μετάπτωσης στον χάλυβα. Παίζει ρόλο στη βελτίωση του μαργαριταριού και επίσης έμμεσα παίζει σημαντικό ρόλο στην αύξηση της αντοχής του μαργαριταριού. Η ικανότητα του μαγγανίου να σταθεροποιεί τον ωστενίτη είναι η δεύτερη μόνο στο νικέλιο και επίσης αυξάνει έντονα την σκληρότητα του χάλυβα. Το χρησιμοποιούμενο μαγγάνιο δεν υπερβαίνει το 2% σε σύνθεση με άλλα στοιχεία για να παράγει μια ποικιλία από κράματα χάλυβα.
Το μαγγάνιο έχει τα χαρακτηριστικά άφθονων πόρων και διάφορων λειτουργιών και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως, όπως οι χαλύβδινοι χάλυβες και οι χάλυβες άνοιξης με υψηλότερη περιεκτικότητα σε μαγγάνιο.
Στους χάλυβες υψηλής αντοχής σε άνθρακα και υψηλής ανθεκτικότητας σε μαγγάνιο, η περιεκτικότητα σε μαγγάνιο μπορεί να φθάσει το 10% έως 14%. Μετά την επεξεργασία με διάλυμα, έχει καλή σκληρότητα. Όταν δέχεται την πρόσκρουση και παραμορφώνεται, το επιφανειακό στρώμα θα ενισχυθεί λόγω παραμόρφωσης και θα έχει υψηλή αντίσταση. Αλεση.
Το μαγγάνιο και το θείο σχηματίζουν ένα MnS με υψηλό σημείο τήξης, το οποίο εμποδίζει την καυτή ευθραυστότητα λόγω FeS. Το μαγγάνιο έχει την τάση να αυξάνει το χονδρόκοκκο των χαλύβδινων κόκκων και την ευαισθησία στην ευθραυστότητα. Εάν η τήξη δεν ψύχεται σωστά μετά από χύσιμο και σφυρηλάτηση, μπορεί εύκολα να προκαλέσει λευκές κηλίδες στο χάλυβα.
(12) Αλουμίνιο (ΑΙ)
Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται κυρίως για την αποξείδωση και τη βελτίωση των κόκκων. Ο σχηματισμός ενός σκληρού, ανθεκτικού στη διάβρωση νιτρωμένης στρώσης στον νιτρωμένο χάλυβα. Το αλουμίνιο μπορεί να εμποδίσει τη γήρανση των χαλύβων χαμηλών εκπομπών άνθρακα και να αυξήσει την αντοχή τους σε χαμηλές θερμοκρασίες. Όταν η περιεκτικότητα είναι υψηλή, η αντοχή στην οξείδωση του χάλυβα και η αντοχή στη διάβρωση στο οξειδωτικό οξύ και το H2S μπορεί να βελτιωθεί και οι ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες του χάλυβα μπορούν να βελτιωθούν. Το αλουμίνιο έχει μεγάλη επίδραση ενίσχυσης του στερεού διαλύματος στον χάλυβα, βελτιώνοντας την αντοχή στη φθορά, την αντοχή στην κόπωση και τις μηχανικές ιδιότητες του πυρήνα του ανθρακούχου χάλυβα.
Στο σκληρό κράμα, το αργίλιο και το νικέλιο σχηματίζουν ενώσεις, βελτιώνοντας έτσι τη δύναμη τήξης. Το αλουμίνιο κράμα σιδήρου-χρωμίου αλουμινίου έχει σχεδόν σταθερά χαρακτηριστικά αντοχής και εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι κατάλληλο για ηλεκτρομεταλλουργικά υλικά κράματος και χρώμιο αλουμίνιο. Σύρμα αντίστασης.