Jeklo se pogosto uporablja v industriji, njegovi glavni elementi pa so zlitine železa in ogljika, z drugimi besedami, jeklo je spojina železa in ogljika. Poleg železa in ogljika je v jeklu veliko elementov v sledovih, od katerih jih nekaj ostane v procesu taljenja, nekaj pa se jih uporabi za izboljšanje trdnosti in celovitih lastnosti nizkolegiranega jekla. V tem prispevku je obravnavan vpliv običajnih legirnih elementov na lastnosti jekla, vključno z manganom, silicijem, kromom, nikljem, aluminijem, vanadijem, niobijem, titanom, dušikom, borom, redkimi zemeljskimi elementi, žveplom, fosforjem, kisikom in vodikom. .
Ugodni elementi
Silicij in mangan: sta najpogosteje uporabljena ojačitvena elementa v nizkolegiranih jeklih.
Krom in nikelj: Količina kroma in niklja v nizko legiranem jeklu ni velika, na splošno ne več kot 1 odstotek. Njegova glavna naloga je povečati stopnjo podhlajevanja avstenitnega jekla, s čimer izboljša strukturo in zmerno poveča trdnost. Krom in nikelj lahko povečata tudi jeklo. Visoka atmosferska odpornost proti koroziji, izboljšana udarna žilavost in znižana temperatura prehoda hladno-krhko.
Molibden: Ima očiten učinek krepitve trdne raztopine. Hkrati je molibden močan element, ki tvori karbid, kar je koristno za izboljšanje visokotemperaturne trdnosti jekla in preprečevanje krhkosti jekla. Molibden lahko tudi upočasni pretvorbo preohlajenega avstenita v perlit, kar pomembno vpliva na mikrostrukturo jekla. Glavni škodljivi učinek molibdena je spodbujanje grafitizacije jekla.
Vanadij: Ojači jeklo z obarjanjem karbida in rafiniranjem zrn. Vsebnost vanadija v jeklu ne sme biti previsoka, sicer lahko vpliva na učinkovitost varjenja in zmanjša žilavost zareze.
Niobij: je zelo močan element, ki tvori karbid. Niobij krepi jeklo s precipitacijskim utrjevanjem in rafiniranjem zrn. Ker ima niobijev karbid lastnosti stabilnosti in razpršenosti, lahko izboljša zrna, izboljša trdnost in žilavost jekla ter naredi jeklo dobro odpornost na vodik.
Titan: deluje kot vanadij in niobij, vendar se zaradi močnih deoksidacijskih lastnosti uporablja samo za umirjena jekla. Titan je najmočnejši oblikovalec karbida in lahko izboljša stabilnost jekla v atmosferi vodika pri visoki temperaturi in visokem tlaku. Titan lahko prečisti zrna in izboljša trdnost in žilavost jekla.
Bor: Na splošno je količina bora v jeklu zelo majhna. Majhna količina bora lahko izboljša kaljivost jekla in izboljša trdnost jekla pri visokih temperaturah.
Dušik: Lahko se raztopi v ferit in igra vlogo pri krepitvi trdne raztopine. Dušik ne tvori karbidov v jeklu, lahko pa tvori nitride z drugimi legirnimi elementi, kot sta TiN, AlN, da povzroči učinek prečiščenosti zrn. Vendar bo dušik v jeklu tvoril pore in poroznost, kar bo zmanjšalo odpornost jekla proti koroziji.
Redki elementi: v moji državi jih je zelo veliko. Izdelava jekla pogosto doda ustrezno količino mešanih redkih elementov, katerih glavne sestavine so lantan, cerij, prazeodim in neodim, ki lahko očistijo nečistoče na meji zrn in izboljšajo visokotemperaturno trdnost jekla.