Да би побољшали и побољшали одређена својства челика и добили одређена посебна својства, елементи који су намерно додати током процеса топљења назива се легирни елементи. Најчешће коришћени легирни елементи укључују хром, никал, молибден, волфрам, ванадијум, титан, тантал, цирконијум, кобалт, силицијум, манган, алуминијум, бакар, бор, ретка земља и слично. Фосфор, сумпор, азот итд. Такође играју улогу легуре у неким случајевима.
(1) Цхроме (Цр)
Хром може повећати отврдњавање челика и имати ефекат секундарног учвршћивања, може побољшати тврдоћу и отпорност на хабање угљеничног челика без челика чврстим. Када садржај прелази 12%, челик има добру оксидациону отпорност на високе температуре и отпорност на оксидациону отпорност на корозију, а такође повећава топлотну чврстоћу челика. Хром је главни елемент за легирање нерђајућег челичног челика и отпорног на топлоту челика.
Хром може повећати чврстоћу и тврдоћу угљеничног челика у стању ваљања и смањити издужење и редукцију површине. Када садржај хрома прелази 15%, чврстоћа и тврдоћа ће се смањити, а продужење и смањење површине ће се повећавати у складу с тим. Делови који садрже хромов челик лако се могу подмазати како би добили већи квалитет површине.
Главна улога хрома у каљеној и каљеној конструкцији је побољшање отврдњавања, тако да челик након гашења и каљења има боље свеобухватне механичке особине, у карбурисаном челику може се такође формирати карбиди хрома, чиме се повећава површина отпорности материјала на брушење .
Пролећни челик који садржи хром није подложан декарбуризацији током термичке обраде. Хром може побољшати отпорност на хабање, тврдоћу и црвену тврдоћу челичног алата и имати стабилну стабилност. У електротермским легурама, хром може повећати отпорност на оксидацију, електричну отпорност и чврстоћу легуре.
(2) никл (Ни)
Никал јача ферит и рафинише перлит у челику. Општи ефекат је повећање снаге и нема значајног утицаја на пластичност. Генерално, за ниско-угљеничне челика који се користе за ваљање чељусти, нормализацију или жарење без потребе за кондиционирањем, одређена количина никла може повећати чврстоћу челика без значајног смањења његове жилавости. Према статистикама, свако повећање од 1% никла може повећати снагу за 29.4 Па. Са повећањем садржаја никла, принос челика повећава се брже од затезне чврстоће, тако да је однос челика који садржи никал може бити већи од обичног угљеничног челика. Никл повећава чврстоћу челика, а има мање ефекта на жилавост, пластичност и перформансе других процеса од других легирајућих елемената. Код средњег угљеног челика, док никл смањује температуру трансформације перлита, перлит постаје фин; и зато што никл смањује садржај угљеника у еутектоидној тачки, количина пеарлита је већа од оне угљичног челика са истим садржајем угљеника. Чврстоћа пеарлитског феритног челика са садржајем никла је већа од јачине угљеника од истог садржаја угљеника. Насупрот томе, ако је чврстоћа челика једнака, садржај угљеника челика који садржи никал може се на одговарајући начин смањити, а жилавост и пластичност челика могу се побољшати. Никал може побољшати отпорност челика до замора и смањити осетљивост челика на празнину. Никал смањује температуру кретања челика на ниским температурама, што је од великог значаја за ниске температуре челика. Никал који садржи 3,5% челика може се користити при -100 ° Ц, а никал који садржи 9% челика може радити на -196 ° Ц. Никал не повећава отпорност челика до пузања и стога се углавном не користи као ојачавајући елемент за чврсте челике.
Код легура жељезних никла са високим садржајем никла, коефицијент линеарног проширења значајно се мења с повећањем или смањењем садржаја никла. Са овом карактеристиком могуће је пројектовати и производити прецизне легуре, биметале итд. Са веома ниским или одређеним коефицијентима линеарног проширења.
Поред тога, никал није само отпоран на киселину, већ и отпоран на алкалије и има отпорност на корозију на атмосферу и сол. Никал је један од важних елемената у челику од нерђајућег челика.
(3) Молибден (Мо)
Молибден побољшава отврдњавање и топлотну чврстоћу у челику, спречава кртост, повећава реманенцију и коерцитивност и отпоран је на корозију у одређеним медијима.
У каљеном и каљеном челику, молибден може угасити и учвршћивати делове већим деловима, побољшати отпорност на отпорност или стабилност челика и омогућити да се дијелови каљени на вишој температури, чиме се ефикасно елиминише (Или смањи остатак стрес и побољшати пластичност.
Поред поменутих функција, молибден у карбурисаним челиком такође може смањити тенденцију карбида да формирају непрекидну мрежу на границама зрна у карбурисаном слоју, смањују резидуални аустенит у карбурисаном слоју и релативно повећавају површински слој. Отпорност на хабање.
Код ковања, молибден такође може одржати релативно стабилну челичну тврдоћу и повећати деформацију. Пукотина и отпорност на хабање.
У нерђајућим кислинама отпорним челиком, молибден може додатно повећати отпорност на органске киселине (мравља киселина, сирћетна киселина, оксална киселина, итд.), Као и водоник пероксид, сумпорна киселина, сумпорна киселина, сулфати, кисела бојења и течности за избјељивање. Конкретно, због додавања молибдена, спречава се тенденција пуцања корозије узроковане присуством хлоридних јона.
Челик брзе В12Цр4В4Мо који садржи око 1% молибдена има отпорност на хабање, тврдућу тврдоћу и црвену тврдоћу.
(4) Волфрам (В)
Поред формирања карбида у челику, волфрам делимично се раствара у гвожђе и ствара чврсти раствор. Ефекат је сличан ономе код молибдена, а општи ефекат није толико значајан као молибден у смислу масене фракције. Главни узорак волфрама у челику је повећана темпераментна стабилност, црвена тврдоћа, топлотна чврстоћа и повећана отпорност на хабање услед формирања карбида. Због тога се углавном користи за челичне алатке, као што су челик за велике брзине, вруће ковање вретена и тако даље.
Волфрам ствара ватросталне карбиде у висококвалитетним пролећним челикима. Када се каљени на вишим температурама, може да ослободи процес агрегације карбида и одржава високу температуру. Волфрам такође може смањити осетљивост челика, повећати отврдњавање и повећати тврдоћу. Пролећни челик 65СиМнВА има веома високу тврдоћу након врућег ваљања. Пролећни челик од 50мм2 се може закалити у уљима и може се користити као важан опруг подложан високом оптерећењу, отпорности на топлоту (мање од 350 ° Ц) и удара. 30В4Цр2ВА висококвалитетни топлотно отпоран висококвалитетни опружни челик, са великом отврдњавањем, гашење 1050 ~ 1100 ° Ц, 550 ~ 650 ° Ц каљено након затезне чврстоће од 1470 ~ 1666Па. Користи се углавном за употребу опруга на високим температурама (до 500 ° Ц).
Због додавања волфрама може се значајно побољшати отпорност на хабање и могућност обраде челика. Због тога је волфрам главни елемент алатног челичног алата.
(5) Ванадијум (В)
Ванадијум и угљеник, амонијак, кисеоник имају јак афинитет, уз формирање одговарајућих стабилних једињења. Ванадијум постоји углавном у облику карбида у челику. Његова главна улога је да рафинишу микроструктуру и житарице челика и повећају чврстоћу и жилавост челика. Када се чврсти раствор раствара на високој температури, отврдњавање се повећава; обратно, када је присутан као карбид, отврдњавање се смањује. Ванадијум повећава стабилност каљења угашеног челика и ствара секундарни ефекат учвршћивања. Садржај ванадијума у челику је углавном не више од 0,5%, осим челика високе брзине.
Ванадијум може рафинирати зрна у обичним угљеничким легама ниске емисије, повећати снагу, однос приноса и нискотемпературне карактеристике после нормализације и побољшати перформансе заваривања челика.
Ванадијум у конструкционом челику од легуре ће смањити отврдњавање под општим условима топлотне обраде, тако да се често користи заједно са елементима као што су манган, хром, молибден и волфрам у конструкцијском челику. Ванадијум у каљеном и каљеном челику углавном повећава однос чврстоће и приноса челика и побољшава термичку осјетљивост зрна и ниобијума. Захваљујући могућностима побољшања зрна у угљеничном челику, челик се може одмах угасити након карбурзиса без секундарног каљења.
Ванадијум може повећати коефицијент снаге и приноса у опружном челику и челичном лежају, нарочито повећати границу односа и ограничење еластичности, смањити осјетљивост декарбонизације током термичке обраде и тиме побољшати квалитет површине. Челик од 5 хромових ванадијумских лежајева има велику карбонизациону дисперзију и добре перформансе.
Ванадиум рафинише зрна у алатни челик, смањује осетљивост прегријавања, повећава стабилност отпорности и отпорност на хабање и продужава вијек трајања алата.
(6) Титанијум (Ти)
Титан има јак афинитет са азотом, кисеоником и угљеником, и има јачи афинитет с сумпором него жељезо. Због тога је добар деоксидатор и ефикасан елемент за фиксирање азота и угљеника. Иако је титан јак елемент тврдог карбида, он се не комбинира са другим елементима како би се формирао композитно једињење. Титаниум карбид има снажну везивну силу, стабилан је и није лако распадан. Може се лагано растворити у чврсти раствор када се загреје на више од 1000 ° Ц у челику. Пре него што се раствори, честице титанијум карбида имају ефекат спречавања раста зрна. Пошто је афинитет између титана и угљеника много већи од афинитета између хрома и угљеника, титан се често користи у нерђајућем челику како би се утврдио угљеник у њему како би се елиминисао трошење хрома на границама зрна, чиме се елиминише или смањује међугранична корозија челика.
Титан је такође један од елемената формирања ферита и снажно повећава температуру челика А1 и А3. Титан побољшава пластичност и жилавост у обичним ниско легираним челиком. Како титан фиксира азот и сумпор и формира титан карбид, чврстоћа челика се повећава. Прерада зрна после нормализације, преципитације и формирања карбида може значајно побољшати пластичност и ударна жилавост челика. Легирани конструкциони челици који садрже титан имају добре механичке особине и перформансе процеса. Главни недостатак је отврдњавање.
У нерђајућим челикама високог хрома, обично је потребно додати око 5 пута садржај угљеника у титанијуму, што не само да побољшава отпорност на корозију (углавном отпорност на међуграничну корозију) и жилавост челика, већ такође тежи побољшању зрна раст челика на високим температурама и побољшава микроструктуру. Перформансе челичног заваривања.
(7) Нб / Цб
Симбиоза између 铌 и 钶 често је слична оној од 钽 и,. Имају сличне ефекте у челику. Лантан и церијум се растворе у чврстом раствору и играју улогу чврстог решења јачања. Када се раствори у аустениту, отврдњавање челика је значајно повећано. Међутим, у присуству карбида и честица оксида, зрна се рафинишу и смањује отврдњавање челика. Може повећати стабилност челика и има секундарни утрјевајући ефекат. Трајни ниобијум може повећати челичну чврстоћу без утицаја на пластичност или жилавост челика. Због ефекта пречишћавања зрна, ударна жилавост челика може се побољшати и његова крска температура преласка може се смањити. Када је садржај више од 8 пута већи од угљеника, готово сви угаљ у челику може бити фиксиран, тако да челик има добру водоничну отпорност. У аустенитним человима може се спречити међугранична корозија челика помоћу оксидационог материјала. Због фиксних утицаја угљеника и таложења, могу се побољшати високотемпературна својства челичних челика високе чврстоће, као што је чврстоћа лезења.
铌 У обичном нисколегираном челику за конструкцију, јачина приноса и ударна жилавост могу се побољшати, а крхка температура преласка може смањити корисне перформансе заваривања. У карбурисаном и каљеном и темперованом челичном конструкционом челику у повећању отврдњавања истовремено. Побољшати чврстоћу и ниске температурне перформансе челика. Може смањити очвршћавање ваздуха од нерђајућег челика отпорног на топлину од ниских емисија угљеника, избегавати отврдњавање и очаравајући крхкост и повећати снагу пузања.
(8) Цирконијум (Зр)
Цирконијум је јак елемент карбида који ствара и његова улога у челику је слична оној од ниобијума, тантала, ванадијума. Додавање мале количине цирконија има ефекат дегазације, пречишћавања и рафинисања зрна, што је корисно за ниске температурне перформансе челика и побољшава перформансе штампе. Најчешће се користи у производњи челика високих чврстоћа и суперзвука на бази никла за гасне моторе и структуре балистичких ракета.
(9) Кобалт (Цо)
Кобалт се користи у специјалним челицима и легурама. Чврсти челици који садрже кобалт имају високу температурну тврдоћу. У комбинацији са молибденом, мартензитни челици се могу користити за добијање ултра високих тврдоћа и добрих механичких својстава. Поред тога, кобалт је такође важан елемент за легирање у чврстим челичима и магнетним материјалима.
Кобалт смањује отврдњавање челика, тако да само додавање угљеничног челика смањује укупна механичка својства након гашења и каљења. Кобалт може ојачати ферит и додати угљенични челик. Може повећати тврдоћу, тачку приноса и чврстоћу чврстоће челика током жарења или нормализације. Има негативан утицај на издужење и смањење површине, а ударна жилавост се такође повећава. Смањење садржаја кобалта. Због тога што кобалт има антиоксидативна својства, користи се у топлотно отпорним человима и топлотно отпорним легурама. Легура гас турбине на бази кобалта показује своју јединствену улогу.
(10) Силицијум (Си)
Силицијум се може растворити у фериту и аустениту ради побољшања тврдоће и чврстоће челика, његова улога је друга само за фосфор, јачи од мангана, никла, хрома, волфрама, молибдена, ванадијума и других елемената. Међутим, када садржај силицијума прелази 3%, пластичност и жилавост челика ће бити значајно смањени. Силицијум може побољшати еластичну граничну чврстоћу, снагу приноса и принос (σс / σб), као и утјецај замора и однос умора (σ-1 / σб). То је зато што се силицијум или силицијум манганов челик може користити као опружни челик.
Силикон смањује густину, топлотну проводљивост и електричну проводљивост челика. Може промовирати феритно зрно житарица и смањити коерцитивност. Постоји тенденција смањења анизотропије кристала, тако да је магнетизација једноставна, магнетни отпор се смањује и може се користити за производњу електричног челика, тако да магнетни челични лим има мањи магнетни губитак хистерезе. Силицијум може повећати магнетну пропустљивост ферита, тако да челични лим има већу магнетну индуктивну снагу под слабијим магнетним пољем. Међутим, у јаком магнетном пољу, силицијум редукује чврстоћу магнетне индукције. Због јаке деоксидације силиција, силицијум редукује ефекат магнетног старења гвожђа.
Када се челик који садржи силикон загрева у оксидационој атмосфери, на површини ће се формирати слој СиО2 филма, чиме се повећава отпорност на оксидацију челика на високим температурама.
Силицијум може промовисати раст кронских кристала у ливеном челику и смањити пластичност. Ако се силиконски челик брзо охлади када се загреје, разлика у температури између унутрашњости и спољашње стране челика је велика због ниске топлотне проводљивости и стога се разбија.
Силицијум може смањити перформансе заваривања челика. С обзиром да је способност везивања кисеоника јача од гвожђа, лако се ствара силикат танка са ниским тачкама током заваривања, што повећава флуидност растопљене жлијеге и растопљеног метала, што доводи до пуцања и утиче на квалитет заваривања. Силицијум је добар деоксидатор. Када се деоксидишу са алуминијумом, додају се одређена количина силицијума, што може значајно повећати брзину деоксидације. Силикон оригинално има одређени остатак у челику, који се уноси као сировина за производњу челика и челика. У кључним челијама, силицијум је ограничен на <> Када се намерно додају, легуре феросилиција се додаје током израде челика.
(11) Манган (Мн)
Манган је добар деоксидатор и десулфуризер. Челик углавном садржи одређену количину мангана, који може елиминисати или смањити врућу крхкост челика због сумпора, чиме се побољшава топлотна обрадивост челика.
Чврсти раствор формиран од мангана и гвожђа повећава тврдоћу и чврстоћу ферита и аустенита у челику. Истовремено, то је елемент формирања карбида и улази у цементит за замену дела атома гвожђа. Манган смањује критичну температуру прелазу у челику. Она игра улогу у преради пеарлита и такође индиректно игра важну улогу у повећању чврстоће перлитног челика. Способност мангана да стабилизује аустенит је друга само у никлу, а такође снажно повећава отврдњавање челика. Коришћени манган не прелази 2% у композицији са другим елементима за израду разних легираних челика.
Манган има карактеристике богатих ресурса и разних функција и широко се користи, као што су угљенични челични челици и пролећи челици са већим садржајем мангана.
У угљеничним и високо-мангановим челичима одпорним на хабање, садржај мангана може да достигне 10% до 14%. Након третмана са раствором, има добру жилавост. Када прими ударац и деформише, површински слој ће се ојачати због деформације и има високу отпорност. Брушење.
Манган и сумпор формирају МнС са високом тачком топљења, што спречава врућу крхкост због ФеС. Манган има тенденцију да повећава грубост челичног зрна и осетљивост за слабљење крхкости. Ако се након наношења и ковања не запали правилно, лако се могу појавити беле мрље у челику.
(12) Алуминијум (Ал)
Алуминијум се углавном користи за деоксидацију и пречишћавање зрна. Формирање тврдог нитридираног слоја отпорног на корозију у нитридовом челику. Алуминијум може инхибирати старење ниско-угљичних челика и повећати њихову жилавост на ниским температурама. Када је садржај висок, отпорност на оксидацију челика и отпорност на корозију у оксидационој киселини и Х2С плину могу се побољшати, а електрична и магнетна својства челика могу се побољшати. Алуминијум има велики ефекат јачања чврстог раствора у челику, побољшавајући отпорност на хабање, чврстоћу замора и механичке особине језгра угљеничног челика.
У тврдој легури, једињења алуминијума и никла формирају, чиме се побољшава снага топљења. Алуминијумска легура гвожђе-хром алуминијум садржи готово константне карактеристике отпорности и одличну отпорност на оксидацију на високим температурама. Погодан је за електрометалуршке легуре и хромирани алуминијум. Жица отпорности.