Jak nam wiadomo, pierwiastki, które maj? zosta? wprowadzone do jakiego? rodzaju stali stopowej w celu poprawy lub zmiany jej w?a?ciwo?ci, s? uwa?ane za pierwiastki stopowe. Powszechnie stosowanymi pierwiastkami stopowymi s? chrom, nikiel, molibden, wolfram, wanad, tytan, niob, cyrkon, kobalt, krzem, mangan, aluminium, mied?, bor, pierwiastki ziem rzadkich itp. Fosfor, siarka i azot odgrywaj? równie? rol? stopów w w niektórych przypadkach.

Cr

Chrom mo?e zwi?kszy? hartowno?? i wtórne hartowanie stali. Mo?e poprawi? twardo?? i odporno?? na zu?ycie stali w?glowej bez krucho?ci stali. Gdy zawarto?? przekracza 12%, stal ma dobr? odporno?? na utlenianie w wysokiej temperaturze i odporno?? na korozj? oksydacyjn?, a tak?e zwi?ksza wytrzyma?o?? ciepln? stali. Chrom jest g?ównym pierwiastkiem stopowym stali nierdzewnej kwasoodpornej i ?aroodpornej.

Chrom mo?e poprawi? wytrzyma?o?? i twardo?? stali w?glowej podczas walcowania oraz zmniejszy? wyd?u?enie i skurcz przekroju. Gdy zawarto?? chromu przekroczy 15%, wytrzyma?o?? i twardo?? zmniejsz? si?, a wyd?u?enie i skurcz przekroju odpowiednio wzrosn?. Dzi?ki szlifowaniu mo?na ?atwo uzyska? wysok? jako?? powierzchni elementów stalowych zawieraj?cych chrom.

G?ówn? funkcj? chromu w strukturze hartowania i odpuszczania jest poprawa hartowno?ci, nadanie stali lepszych wszechstronnych w?a?ciwo?ci mechanicznych po hartowaniu i odpuszczaniu oraz formowanie w?glików zawieraj?cych chrom w stali naw?glonej w celu poprawy odporno?ci na ?cieranie powierzchni materia?u.

Stal spr??ynowa zawieraj?ca chrom nie jest ?atwa do dekarbonizacji podczas obróbki cieplnej. Chrom mo?e poprawi? odporno?? na zu?ycie, twardo?? i czerwon? twardo?? stali narz?dziowej i ma dobr? stabilno?? odpuszczania. W stopach elektrotermicznych chrom mo?e poprawi? odporno?? na utlenianie, odporno?? i wytrzyma?o?? stopów.

Nikiel (Ni)

Ca?kowity wp?yw niklu na wzmocnienie ferrytu i uszlachetnienie perlitu w stali ma na celu zwi?kszenie wytrzyma?o?ci, ale wp?yw na plastyczno?? nie jest znacz?cy.

Ogólnie rzecz bior?c, w przypadku stali niskow?glowej stosowanej do walcowania, normalizacji lub wy?arzania bez hartowania i odpuszczania, pewna zawarto?? niklu mo?e poprawi? wytrzyma?o?? stali bez znacznego zmniejszenia jej wi?zko?ci.

Wed?ug statystyk, ka?dy wzrost niklu o 1% mo?e zwi?kszy? wytrzyma?o?? o 29,4 Pa. Wraz ze wzrostem zawarto?ci niklu, stopień plastyczno?ci stali wzrasta szybciej ni? wytrzyma?o?? na rozci?ganie, wi?c stosunek stali zawieraj?cej nikiel jest wy?szy ni? w przypadku zwyk?ej Stal w?glowa. Zwi?kszaj?c wytrzyma?o?? stali, nikiel ma mniejszy wp?yw na ci?gliwo??, plastyczno?? i inne w?a?ciwo?ci procesu ni? inne pierwiastki stopowe.

W przypadku stali ?redniow?glowych, poniewa? nikiel obni?a temperatur? przemiany perlitowej i drobnoziarnisty perlit oraz poniewa? nikiel obni?a zawarto?? w?gla w punkcie eutektoidalnym, zawarto?? perlitu w stalach perlitowo-ferrytowych zawieraj?cych nikiel jest wi?ksza ni? w przypadku stali w?glowych o tej samej zawarto?ci w?gla, co sprawia, ?e wytrzyma?o?? stali perlitowo-ferrytowych zawieraj?cych nikiel jest wi?ksza ni? stali w?glowych o tej samej zawarto?ci w?gla. Odwrotnie, je?li wytrzyma?o?? stali jest taka sama, zawarto?? w?gla w stali zawieraj?cej nikiel mo?na odpowiednio zmniejszy?, tak ?e mo?na poprawi? wi?zko?? i plastyczno?? stali.

Nickel can improve the fatigue resistance of steel and reduce the sensitivity of steel to notches. Nickel reduces the brittle transition temperature of steel at low temperature, which is of great significance for low temperature steel. The steel containing 3.5% nickel can be used at – 100 ~C, and the steel containing 9% nickel can work at – 196 ~C. Nickel does not increase the creep resistance of steel, so it is generally not used as a strengthening element of Hot-Strength steel.

Wspó?czynnik rozszerzalno?ci liniowej stopów ?elazoniklu o wysokiej zawarto?ci niklu zmienia si? znacznie wraz ze wzrostem lub spadkiem zawarto?ci niklu. Wykorzystuj?c t? charakterystyk?, mo?na projektowa? i wytwarza? precyzyjne stopy i materia?y bimetaliczne o bardzo niskim lub pewnym wspó?czynniku rozszerzalno?ci liniowej.

Ponadto nikiel mo?e nie tylko by? odporny na kwasy, ale tak?e na zasady i jest odporny na korozj? w atmosferze i soli. Nikiel jest jednym z wa?nych elementów ze stali nierdzewnej.

Mo

Molibden w stali mo?e poprawi? hartowno?? i wytrzyma?o?? termiczn?, zapobiega? krucho?ci odpuszczania, zwi?ksza? remanencj? i koercj? oraz odporno?? na korozj? w niektórych mediach.

W hartowanych i odpuszczanych stalach molibden mo?e hartowa? i hartowa? cz??ci o wi?kszym przekroju, poprawia? odporno?? na odpuszczanie lub stabilno?? odpuszczania stali i umo?liwia? odpuszczanie cz??ci w wy?szych temperaturach, tym samym skutecznie eliminuj?c (lub zmniejszaj?c) napr??enia szcz?tkowe i poprawiaj?c plastyczno??.

Oprócz powy?szych efektów molibden w stali naw?glonej mo?e równie? zmniejsza? tendencj? w?glika do tworzenia ci?g?ej sieci na granicy ziaren, zmniejsza? austenit szcz?tkowy w warstwie naw?glonej oraz zwi?ksza? odporno?? warstwy wierzchniej na zu?ycie.

W sztywno?ci matrycy ku?niczej molibden mo?e równie? utrzymywa? wzgl?dnie stabiln? twardo?? stali i zwi?ksza? par? odkszta?ceń. Odporno?? na p?kanie i zu?ycie itp.

Molibden mo?e dodatkowo poprawi? odporno?? stali nierdzewnej na korozj? na kwasy organiczne (takie jak kwas mrówkowy, kwas octowy, kwas szczawiowy itp.) oraz nadtlenek wodoru, kwas siarkowy, siarczyny, barwniki kwasowe, proszek wybielaj?cy itp. Zw?aszcza ze wzgl?du na dodatek molibdenu zapobiega tendencji do korozji w?erowej spowodowanej obecno?ci? jonów chlorkowych.

Stal szybkotn?ca W12Cr4V4Mo zawieraj?ca oko?o 1% molibdenu posiada w?a?ciwo?ci odporno?ci na ?cieranie, twardo?? odpuszczania i twardo?? czerwon?.

WolframW）

Wolfram rozpuszcza si? cz??ciowo w ?elazie, tworz?c sta?y roztwór oprócz w?glików w stali. Jego dzia?anie jest podobne do dzia?ania molibdenu, a jego ogólne dzia?anie nie jest tak znacz?ce jak dzia?anie molibdenu pod wzgl?dem udzia?u masowego.

Wolfram stosuje si? g?ównie w stali w celu zwi?kszenia stabilno?ci odpuszczania, twardo?ci czerwonej, wytrzyma?o?ci cieplnej i odporno?ci na zu?ycie dzi?ki tworzeniu si? w?glika. Dlatego jest stosowany g?ównie do stali narz?dziowej, takiej jak stal szybkotn?ca, stal matrycowa do kucia na gor?co i tak dalej.

Wolfram tworzy ogniotrwa?e w?gliki z wysokiej jako?ci stali spr??ynowej. Po odpuszczaniu w wy?szej temperaturze mo?e z?agodzi? proces agregacji w?glika i utrzyma? wy?sz? wytrzyma?o?? w wysokiej temperaturze. Wolfram mo?e równie? zmniejszy? wra?liwo?? na przegrzanie, zwi?kszy? hartowno?? i twardo?? stali.

Ch?odzenie powietrzem stali spr??ynowej 65SiMnWA po walcowaniu na gor?co ma bardzo du?? twardo??. Stal spr??ynowa o przekroju 50 mm2 mo?e twardnie? w oleju i mo?e by? u?ywana jako wa?na spr??yna, która mo?e wytrzyma? du?e obci??enia, odporno?? na ciep?o (nie wi?cej ni? 350 C) i uderzenia. Wysokowytrzyma?a, ?aroodporna, wysokiej jako?ci stal spr??ynowa 30W4Cr2VA ma du?? hartowno??. Hartowany jest w temperaturze 1050-1100 C i odpuszczany w temperaturze 550-650 C, a jego wytrzyma?o?? na rozci?ganie si?ga 1470-1666 Pa. Stosowany jest g?ównie do produkcji spr??yn eksploatowanych w wysokiej temperaturze (nie wy?szej ni? 500 C).

Wolfram jest g?ównym elementem stopowej stali narz?dziowej, poniewa? wolfram mo?e znacznie poprawi? odporno?? na zu?ycie i zdolno?? ci?cia stali.

WanadV）

Wanad ma silne powinowactwo do w?gla, amoniaku i tlenu i tworzy odpowiednie stabilne zwi?zki.

Wanad wyst?puje g?ównie w postaci w?glików w stali. Jego g?ówn? funkcj? jest udoskonalenie struktury i wielko?ci ziarna stali oraz zmniejszenie wytrzyma?o?ci i twardo?ci stali. Gdy sta?y roztwór rozpuszcza si? w wysokiej temperaturze, zwi?ksza si? hartowno??; w przeciwnym razie, je?li wyst?puje w postaci w?glika, hartowno?? jest zmniejszona. Wanad zwi?ksza stabilno?? hartowania stali hartowanej i powoduje efekt wtórnego hartowania. Zawarto?? wanadu w stali na ogó? nie przekracza 0,5%, z wyj?tkiem szybkotn?cej stali narz?dziowej.

Wanad mo?e poprawi? wielko?? ziarna, poprawi? wspó?czynnik wytrzyma?o?ci i plastyczno?ci oraz w?a?ciwo?ci niskotemperaturowe znormalizowanej stali niskow?glowej oraz poprawi? spawalno?? stali.

Wanad jest cz?sto stosowany w stalach konstrukcyjnych w po??czeniu z manganem, chromem, molibdenem i wolframem ze wzgl?du na jego nisk? hartowno?? w ogólnych warunkach obróbki cieplnej. Wanad w stali hartowanej i odpuszczanej jest stosowany g?ównie w celu poprawy wytrzyma?o?ci i wspó?czynnika plastyczno?ci stali, poprawienia wielko?ci ziarna i zwi?kszenia wra?liwo?ci na przegrzanie. W stali naw?glanej, poniewa? mo?na rozdrobni? wielko?? ziarna, stal mo?e by? hartowana bezpo?rednio po naw?glaniu bez hartowania wtórnego.

Wanad w stali spr??ynowej i stali ?o?yskowej mo?e zwi?ksza? wytrzyma?o?? i wspó?czynnik plastyczno?ci, zw?aszcza zwi?ksza? granic? proporcji i granic? elastyczno?ci, zmniejsza? wra?liwo?? na odw?glanie podczas obróbki cieplnej, a tym samym poprawia? jako?? powierzchni. Stal ?o?yskowa zawieraj?ca wanad z pi?cioma chromami charakteryzuje si? wysok? dyspersj? karbonizacji i dobr? wydajno?ci? eksploatacyjn?.

Wanad rozdrabnia ziarna w stali narz?dziowej, zmniejsza wra?liwo?? na przegrzanie, zwi?ksza stabilno?? odpuszczania i odporno?? na zu?ycie, przed?u?aj?c w ten sposób ?ywotno?? narz?dzia.