L'acciaio è ampiamente utilizzato nell'industria e i suoi elementi principali sono le leghe di ferro e carbonio, in altre parole l'acciaio è un composto di ferro e carbonio. Oltre al ferro e al carbonio, nell'acciaio sono presenti molti oligoelementi, alcuni dei quali vengono lasciati durante il processo di fusione e altri vengono utilizzati per migliorare la resistenza e le proprietà complete dell'acciaio bassolegato. In questo documento viene discussa l'influenza dei comuni elementi di lega sulle proprietà dell'acciaio, tra cui manganese, silicio, cromo, nichel, alluminio, vanadio, niobio, titanio, azoto, boro, elementi delle terre rare, zolfo, fosforo, ossigeno e idrogeno .
Elementi favorevoli
Silicio e manganese: sono gli elementi di rinforzo più comunemente usati negli acciai bassolegati.
Cromo e nichel: la quantità di cromo e nichel nell'acciaio a bassa lega non è elevata, generalmente non superiore all'1%. La sua funzione principale è aumentare il grado di sottoraffreddamento dell'acciaio austenitico, affinando così la struttura e aumentando moderatamente la resistenza. Anche il cromo e il nichel possono aumentare l'acciaio. Elevata resistenza alla corrosione atmosferica, migliore resistenza agli urti e ridotta temperatura di transizione a freddo-fragilità.
Molibdeno: ha un evidente effetto di rafforzamento della soluzione solida. Allo stesso tempo, il molibdeno è un forte elemento che forma il carburo, utile per migliorare la resistenza alle alte temperature dell'acciaio e prevenire la fragilità dell'acciaio. Il molibdeno può anche ritardare la trasformazione dell'austenite sottoraffreddata in perlite, che ha un effetto significativo sulla microstruttura dell'acciaio. Il principale effetto negativo del molibdeno è quello di promuovere la grafitizzazione dell'acciaio.
Vanadio: si rafforza nell'acciaio mediante precipitazione del carburo e raffinamento del grano. Il contenuto di vanadio nell'acciaio non dovrebbe essere troppo elevato, altrimenti potrebbe influire sulle prestazioni di saldatura e ridurre la tenacità dell'intaglio.
Niobio: è un elemento che forma il carburo molto forte. Il niobio rafforza l'acciaio attraverso l'indurimento per precipitazione e l'affinamento del grano. Poiché il carburo di niobio ha le caratteristiche di stabilità e dispersione, può affinare i grani, migliorare la resistenza e la tenacità dell'acciaio e fare in modo che l'acciaio abbia una buona resistenza all'idrogeno.
Titanio: agisce come il vanadio e il niobio, ma viene utilizzato solo per gli acciai calmati a causa delle sue forti proprietà disossidanti. Il titanio è il formatore di carburo più resistente e può migliorare la stabilità dell'acciaio in atmosfera di idrogeno ad alta temperatura e alta pressione. Il titanio può affinare i grani e migliorare la resistenza e la tenacità dell'acciaio.
Boro: generalmente la quantità di boro nell'acciaio è molto piccola. Una piccola quantità di boro può migliorare la temprabilità dell'acciaio e migliorare la resistenza alle alte temperature dell'acciaio.
Azoto: può dissolversi in ferrite e svolgere un ruolo nel rafforzamento della soluzione solida. L'azoto non forma carburi nell'acciaio, ma può formare nitruri con altri elementi di lega, come TiN, AlN, per produrre l'effetto di affinamento del grano. Tuttavia, l'azoto formerà pori e porosità nell'acciaio, riducendo la resistenza alla corrosione dell'acciaio.
Elementi rari: estremamente abbondanti nel mio paese. La produzione dell'acciaio spesso aggiunge una quantità appropriata di elementi rari misti, i cui componenti principali sono lantanio, cerio, praseodimio e neodimio, che possono purificare le impurità sul bordo del grano e migliorare la resistenza alle alte temperature dell'acciaio.