Эффекты добавочных элементов для стали
- Подробности
- Опубликовано 15.12.2017 13:41
Сталь является в основном железом, легированным углеродом, с некоторыми дополнительными элементами, дающими требуемые свойства готового сплава. Ниже приведен краткий обзор эффектов различных легирующих элементов в стали.
Углерод
Железо, легированное углеродом для производства стали и имеет эффект увеличения твердости и прочности путем термообработки.
Марганец
Марганец добавляется в сталь для улучшения рабочих свойств и повышения прочности, вязкости и прокаливаемости. Марганец, как и никель, является элементом, образующим аустенит, и использовался в качестве заменителя никеля в аустенитных нержавеющих сталях.
Хром
Производители металлопроката, как ТэхЭренгоПром добавляют хром к стали для повышения стойкости к окислению. Это сопротивление увеличивается с увеличением количества хрома. «Нержавеющая сталь» имеет примерно 11% хрома и очень выраженную степень общей коррозионной стойкости по сравнению со сталью с более низким содержанием хрома. При добавлении к низколегированным стали хром может увеличивать реакцию на термообработку, тем самым улучшая прокаливаемость и прочность.
Никель
Никель добавляется в больших количествах, около 8%, к высокой хромовой нержавеющей стали для формирования наиболее важного класса коррозионных и жаропрочных сталей. Никель также повышает устойчивость к окислению и коррозии. Он повышает ударную вязкость при низких температурах при добавлении в меньших количествах к легированным сталям.
Молибден
Молибден, добавленный к хрустально-никелевым аустенитным сталям, повышает устойчивость к точечной коррозии, особенно хлоридами и серными химикатами. При добавлении к низколегированным сталям молибден улучшает высокие температуры и твердость. При добавлении к хромовым сталям он значительно снижает склонность сталей к разложению при эксплуатации или в термообработке.
Титан
Основное применение титана в качестве легирующего элемента в стали для стабилизации карбида. Он сочетается с углеродом для карбидов титана, которые довольно стабильны и трудно растворяются в стали, что сводит к минимуму возникновение межгранулированной коррозии.
Фосфор
Фосфор обычно добавляют с серой для улучшения обрабатываемости в низколегированных сталях, фосфоре, в небольших количествах, в качестве прочности и коррозионной стойкости. Экспериментальная работа показывает, что фосфор, присутствующий в аустенитных нержавеющих сталях, увеличивает прочность. Известно, что добавление фосфора увеличивает склонность к растрескиванию во время сварки.
Сера
При добавлении в небольших количествах сера улучшает обрабатываемость.
Селен
Для улучшения обрабатываемости добавляется селен.
Ниобий
Ниобий добавляют к стали для стабилизации углерода и, как таковой, выполняют так же, как описано для титана. Ниобий также оказывает влияние на укрепление сталей и сплавов для высокотемпературного обслуживания.
Азот
Азот приводит к увеличению аустенитной стабильности нержавеющих сталей и, как и в случае никеля, образует аустенитный элемент. Предел текучести значительно улучшается при добавлении азота к аустенитным нержавеющим сталям.
Кремний
Кремний используется в качестве раскисляющего (убивающего) агента при плавлении стали, в результате большинство сталей содержат небольшой процент кремния. Кремний способствует упрочнению ферритной фазы в сталях, и по этой причине кремниевые стали стали несколько сложнее и жестче алюминиевых сталей.
Кобальт
Кобальт становится очень радиоактивным при воздействии интенсивного излучения ядерных реакторов, и в результате любая нержавеющая сталь, находящаяся на ядерной службе, будет иметь ограничение на кобальт, обычно примерно 0,2%. Эта проблема подчеркивается, поскольку в никеле, используемом при производстве этих сталей, имеется остаточное содержание кобальта.
Тантал
Химически подобен ниобию и имеет подобные эффекты.
Медь
Медь обычно присутствует в нержавеющих сталях в качестве остаточного элемента. Однако она добавляется к нескольким сплавам для получения свойств упрочнения при осаждении.