Основними компонентами сталевих елементів є:
1. Вуглець (C): Вміст вуглецю в сталі збільшується, межа текучості та міцність на розрив зростають, але пластичність і ударна вага зменшуються. Коли вміст вуглецю перевищує 0.23 відсотка, якість зварювання сталі погіршується, тому вміст вуглецю в низьколегованій конструкційній сталі для зварювання зазвичай не перевищує 0.20 відсотка. Високий вміст вуглецю також зменшить стійкість сталі до атмосферної корозії, високовуглецева сталь у відкритому полі легко іржавіє; Крім того, вуглець може збільшити холодноламкість і чутливість сталі до старіння.
2. кремній (Si): кремній додається як відновник і розкислювач у процесі виробництва сталі, тому седативна сталь містить 0.15-0.30 відсотків кремнію. Кремній вважається легуючим елементом, якщо сталь містить понад 0,50–0,60% кремнію. Кремній може значно підвищити межу пружності, межу текучості та міцність на розрив сталі, тому він широко використовується як пружинна сталь. Додавання 1.0-1.2 відсотка кремнію до загартованої та відпущеної конструкційної сталі може збільшити міцність на 15-20 відсотків. Комбінація КРЕМНІЮ та молібдену, вольфраму, хрому тощо покращує стійкість до корозії та окислення, а також може зробити сталь жароміцною. Низьковуглецева сталь, МІСТИТЬ 1-4 відсотків кремнію, має дуже високу магнітну провідність, використовується в електротехнічній промисловості як листова кремнієва сталь. Збільшення вмісту кремнію зменшить ефективність зварювання сталі.
3. марганець (Mn): у процесі виробництва сталі марганець є хорошим розкислювачем і десульфуратором, звичайна сталь містить марганець 0.30-0.50 відсотків. Коли вуглецева сталь додається більше ніж на 0,70 відсотка, навіть якщо "марганцева сталь", сталь загальної кількості сталі не тільки має достатню в'язкість, але також має вищу міцність і твердість, покращує загартовуваність сталі, покращує гарячий Робоча продуктивність сталі, такої як сталь 16Mn, на 40 відсотків вище межі текучості A3. Марганець 11-14 відсотків СТАЛІ з дуже ВИСОКОЮ зносостійкістю, використовується для ковша екскаватора, футеровки кульових млинів тощо. Збільшення вмісту марганцю послабить корозійну стійкість сталі та знизить ефективність зварювання.
4. Фосфор (P): загалом, фосфор є шкідливим елементом у сталі, підвищує холодноламкість сталі, погіршує продуктивність зварювання, знижує пластичність, погіршує продуктивність холодного згинання. Таким чином, зазвичай вимагається, щоб вміст фосфору в сталі був меншим ніж 0.045 відсотків, а високоякісна сталь повинна бути нижчою.
5. сірка (S): сірка зазвичай є шкідливим елементом. Це робить сталь гарячекрихкою, знижує пластичність і в'язкість сталі, викликає тріщини під час кування та прокатки. Сірка також негативно впливає на якість зварювання та знижує корозійну стійкість. Таким чином, зазвичай вимагається, щоб вміст сірки становив менше ніж 0.055 відсотків, а високоякісна сталь – менше 0.040 відсотків. Додавання 0.08-0.20 відсотків сірки до сталі може покращити оброблюваність, яку зазвичай називають сталлю вільного різання.
6. Хром (Cr): у конструкційних та інструментальних сталях хром може значно підвищити міцність, твердість і зносостійкість, але в той же час знизити пластичність і міцність. Хром може підвищити стійкість сталі до окислення та корозії, тому він є важливим легуючим елементом нержавіючої та жаростійкої сталі.
7. нікель (Ni): нікель може підвищити міцність сталі та підтримувати хорошу пластичність і міцність. Нікель має високу корозійну стійкість до дії кислот і лугів, стійкість до іржі та термостійкість при високій температурі. Однак, оскільки нікель є дефіцитним ресурсом, замість хромонікельової сталі слід використовувати інші легуючі елементи.
8. молібден (Mo): молібден може покращити зернистість сталі, покращити загартуваність і термічну міцність при високій температурі, щоб підтримувати достатню міцність і здатність проти повзучості (тривале навантаження при високій температурі, деформація, яка називається повзучістю). Механічні властивості конструкційної сталі можна поліпшити додаванням молібдену. Він також може пригнічувати крихкість легованої сталі, викликану пожежею. Почервоніння можна покращити в інструментальній сталі.
9. титан (Ti): титан є сильним розкислювачем сталі. Це може зробити внутрішню структуру сталі компактною та уточнити силу зерна; Зменшити чутливість до часу і холодноламкість. Поліпшення продуктивності зварювання. Міжкристалітної корозії можна уникнути, додавши відповідний титан до аустенітної нержавіючої сталі Cr 18 Ni 9.
10. ванадій (V): ванадій є чудовим розкислювачем сталі. Додавання 0,5 відсотка ванадію до сталі може покращити зернистість мікроструктури, підвищити міцність і міцність. Карбіди, утворені ванадієм і вуглецем, можуть підвищити стійкість до водневої корозії при високій температурі та тиску.
11. Вольфрам (W): Вольфрам має високу температуру плавлення і є цінним легуючим елементом. Карбід вольфраму, утворений з вольфраму і вуглецю, має високу твердість і зносостійкість. Додавання вольфраму до інструментальної сталі може значно покращити червону жорсткість і термічну міцність, яку можна використовувати як ріжучі інструменти та штампи для кування.
12. ніобій (Nb): ніобій може покращити зерно та зменшити чутливість до перегріву та відпускну крихкість сталі, підвищити міцність, але пластичність і міцність зменшилися. Додавання ніобію до звичайної низьколегованої сталі може підвищити стійкість до атмосферної корозії та корозії воднем, азотом і аміаком при високій температурі. Ніобій може покращити продуктивність зварювання. Міжкристалітну корозію можна запобігти додаванням ніобію до аустенітної нержавіючої сталі.
13.кобальт (Co): Кобальт є рідкісним дорогоцінним металом, який в основному використовується у спеціальній сталі та сплавах, таких як гаряча сталь і магнітні матеріали.
14. Мідь (Cu): сталь, очищена з руди Дей у WisCO, часто містить мідь. Мідь може підвищити міцність і в'язкість, особливо для атмосферної корозії. Недоліком є те, що під час гарячої механічної обробки легко виробляти гарячу крихкість, а пластичність значно знижується, коли вміст міді перевищує 0.5 відсотків. Якщо вміст міді менше 0,50 відсотків, це не впливає на зварюваність.
15. Алюміній (Al): Алюміній є широко використовуваним розкислювачем у сталі. Додавання невеликої кількості алюмінію в сталь може покращити зернистість і покращити ударну в’язкість, наприклад сталь 08Al для глибокої витяжки. Алюміній також має стійкість до окислення та корозії. Алюміній у поєднанні з хромом і кремнієм може значно покращити високотемпературну ефективність проти відшаровування та стійкість сталі до високотемпературної корозії. Недоліком алюмінію є те, що він впливає на властивості сталі при гарячій обробці, зварюванні та різанні.
16.Бор (B): Додавання невеликої кількості бору до сталі може покращити властивості ущільнення та гарячої прокатки сталі, а також підвищити міцність.
17. азот (N): азот може підвищити міцність сталі, низькотемпературну в'язкість і зварюваність, підвищити чутливість до старіння.
18. Рідкісноземельні елементи (Xt): рідкоземельні елементи відносяться до 15 лантаноїдів з атомними номерами 57-71 у періодичній системі елементів. Усі ці елементи є металами, але їхні оксиди виглядають як земля, тому їх називають рідкоземельними. Додавання рідкоземельних елементів до сталі може змінити склад, морфологію, розподіл і властивості включень у сталі, таким чином покращуючи різні властивості сталі, такі як ударна в'язкість, зварюваність і ефективність холодної обробки. Зносостійкість лемішної сталі можна підвищити додаванням рідкоземельних елементів.
