Čelik se široko koristi u industriji, a njegovi glavni elementi su legure željeza i ugljika, drugim riječima, čelik je spoj željeza i ugljika. Osim željeza i ugljika, u čeliku ima mnogo elemenata u tragovima, od kojih neki ostaju u procesu taljenja, a neki se koriste za poboljšanje čvrstoće i sveobuhvatnih svojstava niskolegiranog čelika. U ovom se radu raspravlja o utjecaju uobičajenih legirajućih elemenata na svojstva čelika, uključujući mangan, silicij, krom, nikal, aluminij, vanadij, niobij, titan, dušik, bor, elemente rijetke zemlje, sumpor, fosfor, kisik i vodik .
Povoljni elementi
Silicij i mangan: najčešće su korišteni elementi za ojačavanje niskolegiranih čelika.
Krom i nikal: Količina kroma i nikla u niskolegiranom čeliku nije velika, općenito ne više od 1 posto. Njegova glavna funkcija je povećati stupanj pothlađenja austenitnog čelika, čime se pročišćava struktura i umjereno povećava čvrstoća. Krom i nikal također mogu povećati čelik. Visoka otpornost na atmosfersku koroziju, poboljšana udarna žilavost i smanjena temperatura prijelaza hladno-lomljivo.
Molibden: ima očigledan učinak jačanja čvrste otopine. U isto vrijeme, molibden je jak element koji stvara karbid, što je korisno za poboljšanje visokotemperaturne čvrstoće čelika i sprječavanje krtosti čelika. Molibden također može odgoditi transformaciju prehlađenog austenita u perlit, što ima značajan učinak na mikrostrukturu čelika. Glavni štetni učinak molibdena je poticanje grafitizacije čelika.
Vanadij: Ojačava čelik taloženjem karbida i pročišćavanjem zrna. Sadržaj vanadija u čeliku ne smije biti previsok, inače može utjecati na učinkovitost zavarivanja i smanjiti žilavost zareza.
Niobij: vrlo je jak element koji stvara karbid. Niobij ojačava čelik taložnim otvrdnjavanjem i pročišćavanjem zrna. Budući da niobijev karbid ima karakteristike stabilnosti i disperzije, može pročistiti zrna, poboljšati čvrstoću i žilavost čelika i učiniti čelik dobrom otpornošću na vodik.
Titan: djeluje kao vanadij i niobij, ali se koristi samo za umirujuće čelike zbog svojih jakih deoksidacijskih svojstava. Titan je najjači oblik karbida i može poboljšati stabilnost čelika u atmosferi vodika visoke temperature i visokog tlaka. Titan može pročistiti zrna i poboljšati čvrstoću i žilavost čelika.
Bor: općenito je količina bora u čeliku vrlo mala. Mala količina bora može poboljšati prokaljivost čelika i poboljšati čvrstoću čelika na visokim temperaturama.
Dušik: može se otopiti u ferit i igrati ulogu u jačanju čvrste otopine. Dušik ne stvara karbide u čeliku, ali može tvoriti nitride s drugim legirajućim elementima, kao što su TiN, AlN, kako bi proizveo učinak usitnjenosti zrna. Međutim, dušik će stvoriti pore i poroznost u čeliku, smanjujući otpornost čelika na koroziju.
Rijetki elementi: izuzetno ih ima u mojoj zemlji. Proizvodnja čelika često dodaje odgovarajuću količinu miješanih rijetkih elemenata, od kojih su glavne komponente lantan, cerij, praseodim i neodim, koji mogu pročistiti nečistoće na granici zrna i poboljšati čvrstoću čelika na visokim temperaturama.