Уплыў хімічных элементаў на ўласцівасці сталёвага ліста
Жалезавугляродны сплаў з утрыманнем вугляроду менш за 2,11% называецца сталлю.Акрамя хімічных кампанентаў, такіх як жалеза (Fe) і вуглярод (C), сталь таксама змяшчае невялікую колькасць крэмнію (Si), марганца (Mn), фосфару (P), серы (S), кіслароду (O), азоту ( N), ніобій (Nb) і тытан (Ti) Уплыў звычайных хімічных элементаў на ўласцівасці сталі выглядае наступным чынам:
1. Вуглярод (C): з павелічэннем утрымання вугляроду ў сталі мяжа цякучасці і трываласць на разрыў павялічваюцца, але пластычнасць і ўдарная глейкасць зніжаюцца;Аднак калі ўтрыманне вугляроду перавышае 0,23%, зварвальнасць сталі пагаршаецца.Такім чынам, утрыманне вугляроду ў нізкалегаванай канструкцыйнай сталі, якая выкарыстоўваецца для зваркі, звычайна не перавышае 0,20%.Павелічэнне ўтрымання вугляроду таксама знізіць устойлівасць сталі да атмасфернай карозіі, а высокавугляродзістая сталь лёгка паддаецца карозіі на адкрытым паветры.Акрамя таго, вуглярод можа павялічыць хладноломкость і адчувальнасць да старэння сталі.
2. Крэмній (Si): Крэмній з'яўляецца моцным раскісліцелем у працэсе вытворчасці сталі, і ўтрыманне крэмнію ў бітой сталі звычайна складае 0,12%-0,37%.Калі ўтрыманне крэмнію ў сталі перавышае 0,50%, крэмній называецца легіруючым элементам.Крэмній можа значна палепшыць мяжу пругкасці, мяжу цякучасці і трываласць на разрыў сталі, і шырока выкарыстоўваецца ў якасці спружыннай сталі.Даданне 1,0-1,2% крэмнію ў загартаваную і адпушчаную канструкцыйную сталь можа павялічыць трываласць на 15-20%.У спалучэнні з крэмніем, малібдэнам, вальфрамам і хромам ён можа палепшыць каразійную ўстойлівасць і ўстойлівасць да акіслення, а таксама можа выкарыстоўвацца для вытворчасці тэрмаўстойлівай сталі.Низкоуглеродистая сталь, якая змяшчае 1,0-4,0% крэмнію, з надзвычай высокай магнітнай пранікальнасцю, выкарыстоўваецца ў якасці электратэхнічнай сталі ў электратэхнічнай прамысловасці.Павелічэнне ўтрымання крэмнію знізіць зварвальнасць сталі.
3. Марганец (Mn): Марганец з'яўляецца добрым раскісляльнікам і сераачышчальнікам.Як правіла, сталь змяшчае 0,30-0,50% марганца.Калі да вугляродзістай сталі дадаецца больш за 0,70% марганца, яе называюць "марганцевой сталью".У параўнанні са звычайнай сталлю, яна не толькі мае дастатковую трываласць, але таксама мае больш высокую трываласць і цвёрдасць, што паляпшае здольнасць да загартоўкі і гарачай апрацоўцы сталі.Сталь, якая змяшчае 11-14% марганца, мае надзвычай высокую зносаўстойлівасць і часта выкарыстоўваецца ў каўшы экскаватара, лайнеры шаравых млыноў і г. д. З павелічэннем утрымання марганца каразійная стойкасць сталі аслабляецца, а прадукцыйнасць зваркі зніжаецца.
4. Фосфар (P): Наогул кажучы, фосфар з'яўляецца шкодным элементам у сталі, які паляпшае трываласць сталі, але зніжае пластычнасць і трываласць сталі, павышае хладноломкость сталі і пагаршае прадукцыйнасць зваркі і халоднага выгібу. .Такім чынам, звычайна патрабуецца, каб утрыманне фосфару ў сталі было менш за 0,045%, а патрабаванне да высакаякаснай сталі было ніжэй.
5. Сера (S): сера таксама з'яўляецца шкодным элементам пры звычайных абставінах.Робіць сталь гарачаломкай, зніжае пластычнасць і трываласць сталі і выклікае расколіны падчас кавання і пракаткі.Сера таксама шкодзіць прадукцыйнасці зваркі і зніжае ўстойлівасць да карозіі.Такім чынам, утрыманне серы звычайна складае менш за 0,055%, а ў высакаякаснай сталі - менш за 0,040%.Даданне 0,08-0,20% серы ў сталь можа палепшыць тэхналагічнасць, якую звычайна называюць свабоднай рэзкай сталі.
6. Алюміній (Al): Алюміній з'яўляецца звычайна выкарыстоўваным раскісліцелем сталі.Даданне невялікай колькасці алюмінія да сталі можа палепшыць памер збожжа і палепшыць ударную глейкасць;Алюміній таксама валодае ўстойлівасцю да акіслення і ўстойлівасцю да карозіі.Спалучэнне алюмінія з хромам і крэмніем можа значна палепшыць характарыстыкі высокатэмпературнага адслойвання і ўстойлівасць сталі да высокатэмпературнай карозіі.Недахопам алюмінія з'яўляецца тое, што ён уплывае на прадукцыйнасць гарачай апрацоўкі, зваркі і рэзкі сталі.
7. Кісларод (O) і азот (N): кісларод і азот з'яўляюцца шкоднымі элементамі, якія могуць паступаць з печнага газу пры плаўленні металу.Кісларод можа зрабіць сталь гарачай далікатнасцю, і яго ўздзеянне больш сур'ёзнае, чым дзеянне серы.Азот можа зрабіць хладноломкость сталі падобнай да фосфару.Эфект старэння азоту можа павялічыць цвёрдасць і трываласць сталі, але паменшыць пластычнасць і трываласць, асабліва ў выпадку дэфармацыйнага старэння.
8. Ніёбій (Nb), ванадый (V) і тытан (Ti): ніёбій, ванадый і тытан з'яўляюцца ачышчальнымі элементамі.Адпаведнае даданне гэтых элементаў можа палепшыць структуру сталі, ачысціць зярністасць і значна палепшыць трываласць і ўстойлівасць сталі.