Ефектот на хемиските елементи врз својствата на челичната плоча
Легурата на железо-јаглерод со содржина на јаглерод помала од 2,11% се нарекува челик. Освен хемиски компоненти како што се железо (Fe) и јаглерод (C), челикот содржи и мала количина на силициум (Si), манган (Mn), фосфор (P), сулфур (S), кислород (O), азот ( N), ниобиум (Nb) и титаниум (Ti) Влијанието на заедничките хемиски елементи врз својствата на челикот е како што следува:
1. Јаглерод (C): Со зголемувањето на содржината на јаглерод во челикот, јачината на попуштање и цврстината на истегнување се зголемуваат, но пластичноста и силата на удар се намалуваат; Меѓутоа, кога содржината на јаглерод надминува 0,23%, способноста за заварување на челикот се влошува. Затоа, содржината на јаглерод во нисколегиран структурен челик што се користи за заварување генерално не надминува 0,20%. Зголемувањето на содржината на јаглерод, исто така, ќе ја намали атмосферската отпорност на корозија на челикот, а високојаглеродниот челик лесно се кородира на отворено. Покрај тоа, јаглеродот може да ја зголеми студената кршливост и чувствителноста на стареење на челикот.
2. Силикон (Si): Силиконот е силен деоксидатор во процесот на правење челик, а содржината на силициумот во убиениот челик е генерално 0,12%-0,37%. Ако содржината на силициум во челикот надминува 0,50%, силициумот се нарекува легиран елемент. Силиконот може значително да ја подобри границата на еластичноста, цврстината на принос и цврстината на истегнување на челикот и широко се користи како челик за пружини. Додавањето 1,0-1,2% силициум во изгасениот и калено структурен челик може да ја зголеми цврстината за 15-20%. Во комбинација со силициум, молибден, волфрам и хром, може да ја подобри отпорноста на корозија и отпорноста на оксидација и може да се користи за производство на челик отпорен на топлина. Нискојаглероден челик кој содржи 1,0-4,0% силициум, со исклучително висока магнетна пропустливост, се користи како електричен челик во електричната индустрија. Зголемувањето на содржината на силициум ќе ја намали способноста за заварување на челикот.
3. Манган (Mn): Манганот е добар деоксидатор и десулфуризер. Општо земено, челикот содржи 0,30-0,50% манган. Кога повеќе од 0,70% манган се додава на јаглеродниот челик, тој се нарекува „мангански челик“. Во споредба со обичниот челик, тој не само што има доволно цврстина, туку има и поголема цврстина и цврстина, што ја подобрува способноста за стврднување и топла работна способност на челикот. Челикот што содржи 11-14% манган има исклучително висока отпорност на абење и често се користи во корпа за багер, облога за топчести мелници итн.
4. Фосфор (P): Општо земено, фосфорот е штетен елемент во челикот, кој ја подобрува цврстината на челикот, но ја намалува пластичноста и цврстината на челикот, ја зголемува студената кршливост на челикот и ги влошува перформансите на заварување и ладно свиткување . Затоа, обично се бара содржината на фосфор во челикот да биде помала од 0,045%, а потребата за висококвалитетен челик е помала.
5. Сулфур (S): Сулфурот е исто така штетен елемент во нормални околности. Направете го челикот жешко кршлив, намалете ја еластичноста и цврстината на челикот и предизвикувајте пукнатини при ковање и тркалање. Сулфурот е исто така штетен за перформансите на заварувањето и ја намалува отпорноста на корозија. Затоа, содржината на сулфур обично е помала од 0,055%, а кај висококвалитетниот челик е помала од 0,040%. Додавањето 0,08-0,20% сулфур на челикот може да ја подобри неможноста за машина, што обично се нарекува челик со слободно сечење.
6. Алуминиум (Al): Алуминиумот е најчесто користен деоксидатор во челик. Додавањето мала количина алуминиум во челик може да ја подобри големината на зрната и да ја подобри цврстината на удар; Алуминиумот исто така има отпорност на оксидација и отпорност на корозија. Комбинацијата на алуминиум со хром и силициум може значително да ги подобри перформансите на лупење на висока температура и отпорноста на корозија на висока температура на челикот. Недостаток на алуминиумот е тоа што влијае на топлинските работни перформанси, перформансите на заварување и перформансите на сечење на челикот.
7. Кислород (O) и азот (N): Кислородот и азот се штетни елементи кои можат да навлезат од гасот на печката кога металот се топи. Кислородот може да го направи челикот жешко кршлив, а неговиот ефект е потежок од оној на сулфурот. Азотот може да ја направи студената кршливост на челикот слична на онаа на фосфорот. Ефектот на стареење на азот може да ја зголеми цврстината и цврстината на челикот, но да ја намали еластичноста и цврстината, особено во случај на стареење со деформација.
8. Ниобиум (Nb), ванадиум (V) и титаниум (Ti): Ниобиум, ванадиум и титаниум се сите елементи за рафинирање на зрната. Со соодветно додавање на овие елементи може да се подобри челичната структура, да се усоврши зрното и значително да се подобри цврстината и цврстината на челикот.