Siekiant pagerinti ir pagerinti tam tikras plieno savybes ir gauti tam tikrų specialių savybių, elementai, kurie sąmoningai dedami lydymo metu, yra vadinami legiravimo elementais. Dažniausiai naudojami lydymo elementai yra chromas, nikelis, molibdenas, volframas, vanadis, titanas, tantalas, cirkonis, kobaltas, silicis, manganas, aliuminis, varis, boras, retai žemė ir pan. Fosforas, siera, azotas ir tt taip pat tam tikrais atvejais atlieka lydinio vaidmenį.
(1) chromas (Cr)
Chromas gali padidinti plieno atsparumą gruntui ir sukelti antrinį grūdinimą, gali pagerinti anglies plieno kietumą ir atsparumą dilimui be plieno trapumo. Kai jo kiekis viršija 12%, plienas turi gerą atsparumą oksidacijai ir atsparumą oksidacijai, taip pat padidina plieno šiluminę galią. Chromas yra pagrindinis leduojantis elementas iš nerūdijančio plieno, rūgščiai atsparaus plieno ir karščiui atsparaus plieno.
Chromas gali padidinti anglies plieno stiprumą ir kietumą ruošimo būsenoje, taip pat sumažina zonos pailgėjimą ir sumažėjimą. Jei chromo kiekis viršija 15%, stiprumas ir kietumas sumažėja, o atitinkamai padidėja ploto pailgėjimas ir sumažėjimas. Dalims, kurių sudėtyje yra chromo plieno, lengva sumontuoti, kad gautumėte aukštesnės kokybės paviršių
Pagrindinis chromo vaidmuo grūdėtoje ir grūdėtoje struktūroje yra pagerinti kietėjimą, todėl plienas po grūdinimo ir grūdinimo turi geresnes mechanines savybes, carburizuotame pliene taip pat gali susidaryti chromo karbidai, taip padidinant medžiagos pasipriešinimo paviršių. Šlifavimas .
Chromo turintis spyruoklinis plienas nėra atsparus dekarburizacijai terminio apdorojimo metu. Chromas gali pagerinti įrankio plieno atsparumą nusidėvėjimui, kietumą ir raudoną kietumą ir turėti gerą grūdinimo stabilumą. Elektroterminiuose lydiniuose chromas gali padidinti atsparumą oksidacijai, elektrinį atsparumą ir lydinio stiprumą.
(2) nikelis (Ni)
Nikelis stiprina feritą ir išplėdo perlitą iš plieno. Bendras poveikis yra padidinti stiprumą ir neturi didelės įtakos plastiškumui. Apskritai, mažo anglies kiekio plienams, kurie naudojami plieno valcavimo, normalizavimo ar atkaitinimo be kondicionavimo poreikio, tam tikra nikelio koncentracija gali padidinti plieno stiprumą be žymiai sumažinti jo atsparumą. Pagal statistiką, kiekvienas 1% nikelio padidėjimas gali padidinti stiprumą 29,4 Pa. Didinant nikelio kiekį, plieno išeiga auga greičiau nei tempiamoji stipri, todėl nikelio turintis plienas gali būti didesnis nei įprasto anglinio plieno santykis. Nikelis padidina plieno stiprumą, nors jis mažiau veikia kitų procesų stipriumą, plastiškumą ir našumą nei kitų legiantinių elementų. Dėl vidutinio anglies plieno, nes nikelis sumažina perlito transformacijos temperatūrą, perlis tampa gerai; ir kadangi nikelis sumažina anglies kiekį eutektoidiniame taške, perlito kiekis yra didesnis nei anglies plieno, turinčio tokį patį anglies kiekį. Nikelio turintis perlito feritinio plieno stiprumas yra didesnis nei anglies plieno, kurio anglies kiekis yra toks pats. Priešingai, jei plieno stiprumas yra toks pats, nikelio turintis plieno anglies kiekis gali būti tinkamai sumažintas ir plieno atsparumas ir plastiškumas gali būti patobulintas. Nikelis gali pagerinti plieno atsparumą nuovargiui ir sumažinti plieno jautrumą spraustui. Nikelis mažina trapios plieno temperatūros perkėlimą žemoje temperatūroje, o tai labai svarbu žemos temperatūros plienams. Nikelis, kuriame yra 3,5% plieno, gali būti naudojamas -100 ° C temperatūroje, o nikelis, kuriame yra 9% plieno, gali dirbti -196 ° C temperatūroje. Nikelis nepadidina plieno atsparumo slinkimui ir todėl paprastai nėra naudojamas kaip karšto stiprio plieno stiprinimo elementas.
Geležies nikelio lydiniams, turintiems didelį nikelio kiekį, linijinio išsiplėtimo koeficientas žymiai keičia nikelio kiekio padidėjimą arba sumažėjimą. Naudodami šią funkciją, galima sukurti ir pagaminti tikslius lydinius, bimetalus ir tt su labai mažais ar tam tikrais linijinio išsiplėtimo koeficientais.
Be to, nikelis yra ne tik atsparus rūgščiai, bet ir atsparus šarmams, atsparus korozijai atmosferai ir druskai. Nikelis yra vienas iš svarbiausių nerūdijančiojo rūgštyje atsparaus plieno elementų.
(3) Molibdenas (Mo)
Molibdenas pagerina plieno atsparumą grūdėtumui ir šilumą, apsaugo nuo trapumo, atsparumo korozijai ir korozijos tam tikrose terpėse.
Atlaikytame ir grūdintame pliene molibdenas gali užgilinti ir sukietinti dalis didesnių dalių, pagerinti atsparumą grūdėtumui ar plieno atsparumą grūdėtumui ir sudaryti sąlygas dalims grūdinti aukštesnėje temperatūroje, taigi efektyviau pašalinti (arba sumažinti likutį stresas ir pagerinti plastiškumą.
Be minėtų funkcijų, molibdenas karbiuruotuose plienuose taip pat gali sumažinti karbidų tendenciją formuoti nuolatinį tinklą grūdų ribose carburizuotame sluoksnyje, sumažinti liekamąjį austenitą carburizuotame sluoksnyje ir santykinai padidinti paviršinį sluoksnį. Atsparumas nusidėvėjimui.
Kalimo danties metu molibdenas taip pat gali išlaikyti palyginti stabilų plieno kietumą ir didinti deformaciją. Sukibimas ir atsparumas dilimui.
Atsparūs nerūdijančioms rūgštims plienams molibdenas dar labiau padidina atsparumą organinėms rūgštims (skruzdžių rūgščiai, acto rūgščiai, oksalo rūgščiai ir kt.), Taip pat vandenilio peroksidui, sieros rūgščiai, sieros rūgščiai, sulfatais, rūgštiniais dažais ir balinimo skysčiais. Visų pirma dėl to, kad molibdenas buvo pridėtas, išvengiama chloridų jonų susidarymo korozijos tendencijos.
W12Cr4V4Mo greito plieno, kuriame yra apie 1% molibdeno, atsparumas dilimui, grūdinimo kietumas ir raudona kietumas.
(4) volframas (W)
Be karbidų susidarymo pliene, volframas iš dalies ištirpsta į geležį, kad susidarytų kietas tirpalas. Poveikis yra panašus į molibdeno poveikį, o bendrasis poveikis nėra toks reikšmingas kaip molibdeno kiekis masės dalies atžvilgiu. Pagrindinis volframo pavyzdys iš plieno yra padidėjęs atsparumas temperamentui, raudona kietumas, šiluminė stipris ir padidėjęs atsparumas dilimui dėl karbidų susidarymo. Todėl jis dažniausiai naudojamas įrankių plienams, pvz., Greitam plienui, karštam kalimo siūlui ir kt.
Volframas formuoja ugniai atsparius karbidus aukštos kokybės pavasariniuose plienuose. Kai temperatūra yra aukštesnė, ji gali sušvelninti karbidų agregavimo procesą ir palaikyti aukštą temperatūrą. Volframas taip pat gali sumažinti plieno perkaitimo jautrumą, padidinti kietėjimą ir padidinti kietumą. 65SiMnWA pavasario plienas turi labai didelį kietumą po karšto valcavimo. Plienas su 50 mm2 skersmens paviršiumi gali būti sukietėjęs alyvoje ir gali būti naudojamas kaip svarbi pavara, kuri patiria didelę apkrovą, atsparumą karščiui (mažesnė kaip 350 ° C) ir įtakoja. 30W4Cr2VA aukšto atsparumo ugniai atsparus aukštos kokybės pavasarinis plienas, su dideliu sukietėjimu, grūdinimas 1050 ~ 1100 ° C, 550 ~ 650 ° C grūdintas po tempimo stiprumo 1470 ~ 1666Pa. Tai daugiausia naudojama spyruoklėms, naudojamoms aukštoje temperatūroje (iki 500 ° C).
Dėl volframo pridėjimo plieno atsparumas dilimui ir apdirbimui gali būti gerokai patobulintas. Todėl volframas yra pagrindinis lydinio įrankio plieno elementas.
(5) vanadis (V)
Vanadis ir anglis, amoniakas, deguonis turi stiprią afinitetą, suformuojant atitinkamus stabilius junginius. Vanadis egzistuoja daugiausia iš karbidų pliene. Jo pagrindinis vaidmuo yra tobulinti plieno mikrostruktūrą ir grūdus ir padidinti plieno stiprumą ir kietumą. Kai kietasis tirpalas ištirpsta esant aukštai temperatūrai, užsidegimas padidėja; atvirkščiai, esant karbidui, kietėjimas sumažėja. Vanadis padidina grūdinto plieno grūdinimo stabilumą ir sukuria antrinį grūdinimo efektą. Plieno vanadžio kiekis paprastai yra ne didesnis kaip 0,5%, išskyrus didelio greičio įrankių plieną.
Vanadis gali paruošti grūdus paprastuose mažo anglies dvideginio lydinio plienuose, padidina stiprumo, derlingumo ir žemos temperatūros savybes po normalizavimo ir pagerina plieno suvirinimo charakteristikas.
Vanadis iš legiruotojo konstrukcinio plieno sumažina sukietėjimą pagal bendrąsias terminio apdorojimo sąlygas, todėl jis dažnai naudojamas kartu su tokiais elementais kaip manganas, chromas, molibdenas ir volframas struktūriniame pliene. Vanadis iš grūdinto ir grūdinto plieno daugiausia yra skirtas plieno stiprumui ir derliui padidinti, taip pat pagerina grūdų ir niobio šiluminį jautrumą. Dėl galimybės išvalyti grūdus carburizuotame pliene, plieną galima iš karto grubti po carburizacijos be antrinio gesinimo.
Vanadis gali padidinti atsparumo ir derliaus santykį pavasarį plieno ir guolių plieno, ypač padidinti santykio riba ir elastingumo riba, sumažina dekarbonizavimo jautrumą terminio apdorojimo metu ir taip pagerina paviršiaus kokybę. Penkių chromo vanadžio turintis guolis plienas turi didelę karbonizavimo sklaidą ir gerą našumą.
Vanadis išvalo grūdus įrankio pliene, sumažina perkaitimo jautrumą, padidina grūdinimo stabilumą ir atsparumą dilimui, išplečia prietaiso tarnavimo laiką.
(6) titanas (Ti)
Titanas turi stiprią ryšį su azotu, deguonimi ir anglimi, ir turi stipresnę giminingumo sieros nei geležies. Todėl jis yra geras deoksidatorius ir veiksmingas azoto ir anglies tvirtinimo elementas. Nors titanas yra stiprus karbido formavimo elementas, jis nėra derinamas su kitais elementais, kad sudarytų sudėtinį junginį. Titano karbidas turi stiprią pririšimo jėgą, yra stabilus ir nėra lengvai skaidomas. Jis tik lėtai tirpsta į kietąjį tirpalą, kai jis yra šildomas iki daugiau kaip 1000 ° C plieno. Prieš tirpinant, titano karbido dalelės neleidžia grūdams augti. Kadangi titano ir anglies giminingumas yra daug didesnis nei chromo ir anglies giminingumas, titanas dažnai naudojamas nerūdijančio plieno, kad būtų nustatytas anglies kiekis, siekiant pašalinti chromo išeikvojimą prie grūdėtumo ribų, taip pašalinant ar sumažinant plieno tarpgranulinę koroziją.
Titanas taip pat yra vienas iš ferito formavimo elementų ir stipriai padidina plieno A1 ir A3 temperatūrą. Titanas pagerina plastiškumą ir atsparumą įprastų mažo lydinio plieno. Kadangi titanas fiksuoja azotą ir sierą ir sudaro titano karbidą, plieno stipris padidėja. Grūdų valymas po normalizavimo, kritulių ir karbidų susidarymo gali ženkliai pagerinti plieno plastiškumą ir smūgio kietumą. Lydinis konstrukcinis plienas, kurio sudėtyje yra titano, turi geras mechanines savybes ir procesų efektyvumą. Pagrindinis trūkumas yra grūdinimas.
Aukšto chromo nerūdijančio plieno atveju paprastai titano anglies kiekis yra apie 5 kartus didesnis, o tai ne tik pagerina atsparumą korozijai (daugiausia atsparumą tarpgranulinei korozijai) ir plieno kietumą, bet ir gerina grūdų kokybę. plieno augimas aukštoje temperatūroje ir pagerėja mikrostruktūra. Plieno suvirinimo darbai.
(7) Nb / Cb
Simbiozė tarp 铌 ir 钶 dažnai būna panaši į 钽 ir. Jie turi panašų poveikį plienui. Lantanas ir ceris yra ištirpinami kietame tirpale ir atlieka tvirto tirpalo stiprinimo vaidmenį. Ištirpus austenitui, plieno grūdinimas žymiai padidėja. Tačiau, esant karbidams ir oksidų dalelėms, grūdai yra rafinuojami ir sumažėja plieno atsparumas. Tai gali padidinti plieno atsparumą grūdinimui ir antrinį kietėjimą. Trace niobis gali padidinti plieno stiprumą, nepažeidžiant plieno plastiškumo ar kietumo. Dėl grūdų rafinavimo poveikio, plieno smūgio storio gali būti pagerinta, o jo trapios perėjimo temperatūra gali būti sumažinta. Kai turinys yra daugiau kaip 8 kartus didesnis už anglies, beveik visa anglies plieno dalis gali būti sureguliuota taip, kad plienas gerai atsparus vandeniui. Austenitiniuose plienuose galima užkirsti kelią plieno tarpdurbaninei oksidacijos terpei. Dėl pastovaus anglies ir nuosėdų grūdinimo efekto gali būti pagerintos karšto stiprio plieno karščio temperatūros savybės, pavyzdžiui, atsparumas lankstumui.
铌 Įprastame konstrukciniame mažo legiruoto plieno gamyboje gali padidėti pasipriešinimo ir smūgiams atsparumas, o trapi pereinamoji temperatūra gali sumažinti naudingą suvirinimą. Carburizuojančio ir užgaruojančio bei grūdinto lydinio konstrukciniame pliene, tuo pačiu metu padidinantį sukietėjimą. Pagerinti plieno kietumą ir žemą temperatūrą. Tai gali sumažinti karščio atsparumo nerūdijančiam plienui su mažu anglies dioksido kiekiu kartravimą, išvengti grūdinimo ir atsparumo trapumui bei padidinti šliaužiojimo jėgą.
(8) cirkonis (Zr)
Cirkonis yra stiprus karbido formavimo elementas, jo vaidmuo pliene yra panašus į niobio, tantalo, vanadžio. Pridedant nedidelį cirkonio kiekį, degazuojamas, valomas ir perdirbamas grūdai, kurie yra naudingi plieno žemai temperatūrai ir pagerina štampavimo charakteristikas. Jis dažniausiai naudojamas gaminant ypač stiprius plienus ir nikeliu pagamintus superelementus, skirtus dujiniams varikliams ir balistinių raketų konstrukcijoms.
(9) Kobaltas (Co)
Kobaltas naudojamas specialiuose plienuose ir lydiniuose. Greitai naudojami plienai, kurių sudėtyje yra kobalto, turi aukštą temperatūros kietumą. Sumaišant su molibdenu, gali būti naudojami martensitiniai plienai, kad būtų pasiekta itin didelė kietumas ir geros mechaninės savybės. Be to, kobaltas taip pat yra svarbus karšto atsparumo plieno ir magnetinių medžiagų legiravimas.
Kobaltas sumažina plieno atsparumą grūdėtumui, todėl vien tik anglies plieno pridėjimas sumažins bendras mechanines savybes po grūdinimo ir grūdinimo. Kobaltas gali sustiprinti feritą ir pridėti anglinį plieną. Jis gali padidinti kietumą, išeigos tašką ir plieno tempimo įtempį atdegant ar normalizuojant. Tai daro neigiamą poveikį patilgai ir zonos mažinimui, taip pat didėja smūgio kietumas. Kobalto kiekio mažinimas. Kadangi kobaltas turi antioksidacines savybes, jis naudojamas karščiui atspariems plienams ir karščiui atspariems lydiniams. Kobalto pagrindu pagaminta lydinio dujų turbina rodo unikalų vaidmenį.
(10) Silicio (Si)
Silicis gali būti ištirpintas feritą ir austenitą, siekiant pagerinti plieno kietumą ir stiprumą, jo vaidmuo yra antras tik fosforui, stipresnis nei manganas, nikelis, chromas, volframas, molibdenas, vanadis ir kiti elementai. Tačiau, kai silicio kiekis viršija 3%, plieno plastiškumas ir standumas bus gerokai sumažintas. Silicis gali pagerinti plieno elastinės ribos, derlingumo ir derlingumo santykį (σs / σb), taip pat nuovargio ir nuovargio santykį (σ-1 / σb). Taip yra todėl, kad silicio arba silicio mangano plienas gali būti naudojamas kaip spyruoklinis plienas.
Silicis sumažina plieno tankį, šilumos laidumą ir elektros laidumą. Gali skatinti feritinio grūdulio grūdų grąžinimą ir sumažina koerciškumą. Yra tendencija mažinti kristalo anizotropiją, todėl magnetizacija yra lengva, magnetinis pasipriešinimas sumažėja, ir jis gali būti naudojamas elektros plieno gamybai, todėl magnetinio plieno lakštai turi mažesnį magnetinio histerezido nuostolį. Silicis gali padidinti ferito magnetinį pralaidumą, todėl plieno lakštai turi didesnę magnetinio indukcijos stiprį silpnesnio magnetinio lauko sąlygomis. Tačiau stipriame magnetiniame lauke silicis sumažina plieno magnetinio indukcijos stiprumą. Dėl stipraus silicio pašalinimo, silicis sumažina magnetinio senėjimo geležies poveikį.
Kai silicio turintis plienas yra kaitinamas oksiduojančia atmosfera, ant paviršiaus susidaro SiO2 sluoksnio sluoksnis, dėl to padidėja plieno atsparumas oksidacijai esant aukštai temperatūrai.
Silicis gali paskatinti plieninių kristalų augimą liejamuose plienuose ir mažinti plastiškumą. Jei silicio plienas greitai kaitinamas, temperatūros skirtumas tarp plieno viduje ir išorėje yra didelis dėl mažo šiluminio laidumo, todėl jis sulūžta.
Silicis gali sumažinti plieno suvirinimo charakteristikas. Kadangi sujungimo gebėjimas deguonies yra stipresnis nei geležies, sulydymo procese lengvai susidaro silpnas lydymosi temperatūros silikatas, dėl kurio padidėja išlydyto šlako ir išlydyto metalo skystis, dėl kurio atsiranda nelygumų ir įtakoja suvirinimo kokybę. Silicis yra geras deoksidizatorius. Kai deoksiduojant aliuminiu, dedama tam tikro kiekio silicio, kuris gali žymiai padidinti deoksidacijos greitį. Iš pradžių silicio dalis yra likusio plieno, kuris yra naudojamas kaip žaliava plieno gamybos metu ir plieno gamyboje. Virintuose plienuose silicis yra <> Tiksliai pridėjus, plieno gamybai pridedami ferozilikso lydiniai.
(11) Manganas (Mn)
Manganas yra geras deoksidizatorius ir desulfurizatorius. Plienas paprastai turi tam tikrą kiekį mangano, kuris dėl sieros gali pašalinti arba sumažinti plieno karščio trapumą, taip pagerindamas plieno karštumą.
Kietasis tirpalas, sudarytas iš mangano ir geležies, padidina ferito ir austenito kietumą ir stiprumą pliene. Tuo pačiu metu jis yra karbido formavimo elementas ir patenka į cementą, kad pakeistų dalį geležies atomų. Manganas sumažina kritinę temperatūrą pereinant į plieną. Jis vaidina svarbų vaidmenį tobulinant perlitą ir taip pat netiesiogiai atlieka svarbų vaidmenį didinant perlito plieno stiprumą. Mangano sugebėjimas stabilizuoti austenitą yra antras tik nikelis, o taip pat labai padidina plieno atsparumą. Naudotas manganas neviršija 2% kompozicijoje su kitais elementais, kad būtų galima gaminti įvairius legiruotus plienus.
Manganas turi gausių išteklių ir įvairių funkcijų ypatybes ir buvo plačiai naudojamas, pavyzdžiui, anglies statybiniai plienai ir pavasariniai plienai su aukštu mangano kiekiu.
Aukšto anglies ir aukšto mangano nusidėvėjimui atsparūs plienai, mangano kiekis gali siekti nuo 10% iki 14%. Po tirpalo valymo, jis turi gerą tvirtumą. Kai jis gauna smūgį ir deformuoja, paviršinis sluoksnis sustiprės dėl deformacijos ir pasižymi dideliu atsparumu. Šlifavimas.
Manganas ir siera sudaro MnS su dideliu lydymosi tašku, kuris apsaugo nuo karščio trapumo dėl FeS. Manganas turi tendenciją didinti plieninių grūdų grūdinimą ir jautrumą trapumui. Jei lydymas po valymo ir kalimo nėra tinkamai atšaldomas, tai gali lengvai sukelti plieno baltas dėmeles.
(12) Aliuminis (Al)
Aliuminis daugiausia naudojamas deoksidavimui ir grūdų valymui. Kieto, atsparaus korozijai nitriduoto sluoksnio susidarymas į nitridintą plieną. Aliuminis gali slopinti mažai anglies turinčių plienų senėjimą ir padidinti jų atsparumą žemoje temperatūroje. Kai turinys yra didelis, plieno atsparumas oksidacijai ir atsparumas korozijai oksiduojančiose rūgštyse ir H2S dujose gali būti patobulinti ir plieno elektrinės ir magnetinės savybės gali būti patobulintos. Aliuminis turi didelį kietojo tirpalo stiprinimo poveikį pliene, pagerina atsparumą nusidėvėjimui, nuovargio stiprumą ir pagrindines mechanines carburizuoto plieno savybes.
Kietuoju lydiniu aliuminis ir nikelis formuoja junginius, taip pagerindami lydymo jėgą. Aliuminio turintis geležies ir chromo aliuminio lydinys turi beveik pastovias pasipriešinimo savybes ir puikų oksidacijos atsparumą aukštoje temperatūroje. Tinka elektrometalurginėms lydinių medžiagoms ir chromo aliuminui. Atsparumo viela.