Механические свойства компонентов из литой стали - их прочность, прочность и износостойкость - в основном определяются тонкими изменениями химического состава.Для покупателей и производителей стали, точный контроль содержания ключевых элементов, включая углерод (C), кремний (Si), марган (Mn), серу (S), фосфор (P), хром (Cr), молибден (Mo),и никель (Ni) представляет собой критический путь к улучшению производительности.
Углерод, являющийся основным отвердителем в стали, значительно повышает твердость и износостойкость.повышенное содержание углерода заметно снижает способность к сварке (часто требует низкоуглеродных наполнительных металлов) и уменьшает пластичностьОптимальные уровни углерода должны сбалансировать требования к твердости с потребностями в сварке и устойчивости к ударам.
Кремний отражает закаливающее действие углерода, одновременно уменьшая пластичность.Его основное значение заключается в деоксидации при производстве стали., с вторичными эффектами закаливания.
Манган выполняет множество полезных функций: повышает прочность на растяжение, нейтрализует вредные эффекты серы, улучшает твердость при термической обработке и повышает износостойкость.Однако, высокое содержание марганца уменьшает сварочность и теплопроводность, потенциально способствуя образованию трещин.
Оба элемента отрицательно влияют на качество стали: сера вызывает короткое горячее расщепление (смягчение при высокотемпературной обработке), а фосфор снижает прочность, особенно при низких температурах.Современное металлургическое производство обычно ограничивает0,04%.
Хром повышает твердость и значительно улучшает износостойкость.Он позволяет нержавеющей стали сопротивляться коррозии через образование пассивного оксидного слоя.Компромисс заключается в уменьшении пластичности при более высоком содержании хрома.
Этот мощный легирующий элемент улучшает закаливаемость при одновременном снижении ломкости при сжатии.Молибден особенно полезен для применения при высоких температурах, увеличивая стойкость к поползновению и улучшая характеристики поверхностного износа в специализированных сплавах.
Никель уникально улучшает как прочность, так и жесткость, повышая при этом закаленность.высокая стоимость материалов значительно повышает цены на компоненты.
| Элемент | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Углерод (С) | Увеличивает твердость и износостойкость | Уменьшает сварную способность и прочность |
| Кремний (Si) | Улучшает твердость и деоксидацию | Уменьшает пластичность |
| Манган (Mn) | Повышает прочность, уменьшает серу, улучшает твердость. | Уменьшает сварку и теплопроводность |
| Сера (S) | Улучшает обрабатываемость (в контролируемых количествах) | Вызывает жаркую короткоту и ломкость. |
| Фосфор (P) | Укрепляет от атмосферной коррозии | Уменьшает прочность, особенно при низких температурах |
| Хром (Cr) | Укрепляет износостойкость/коррозионную стойкость и закаленность | Уменьшает пластичность при высоких концентрациях |
| Молибден (Mo) | Улучшает прочность при высоких температурах и твердость | Значительно увеличивает стоимость материалов |
| Никель (Ni) | Повышает прочность, прочность и коррозионную устойчивость | Очень высокие материальные затраты |
