강철의 일부 특성을 개선 및 향상시키고 특수한 특성을 얻기 위해 제련 공정에서 의도적으로 첨가하는 원소를 합금 원소라고 합니다. 일반적인 합금 원소는 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 티타늄, 니오븀, 지르코늄, 코발트, 실리콘, 망간, 알루미늄, 구리, 붕소, 희토류 등입니다. 인, 황, 질소 등도 경우에 따라 합금으로 작용합니다.
1
Cr
24
크롬은 강철의 경화성을 높이고 이차 경화 효과가있어 강철을 부서지기 쉽게 만들지 않고 탄소강의 경도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 함량이 12%를 초과하면 강철은 고온 산화 저항성과 산화 내식성이 우수하며 강철의 열 강도도 증가합니다. 크롬은 스테인리스 내산성 강철 및 내열성 강철의 주요 합금 원소입니다.
크롬은 압연 상태의 탄소강의 강도와 경도를 향상시키고 단면의 연신율과 수축을 줄일 수 있습니다. 크롬 함량이 15%를 초과하면 강도와 경도가 감소하고 그에 따라 연신율과 단면 수축이 증가합니다. 크롬강이 포함된 부품은 연삭을 통해 더 높은 표면 가공 품질을 쉽게 얻을 수 있습니다.
강화 구조에서 크롬의 주요 역할은 담금질 및 템퍼링 후 강철이 더 나은 포괄적 인 기계적 특성을 갖도록 경화성을 향상시키는 것이며 침탄 강철에서 크롬 카바이드를 형성하여 재료 표면의 내마모성을 향상시킬 수 있습니다.
크롬이 함유된 스프링강은 열처리 과정에서 탈탄이 쉽지 않습니다. 크롬은 공구강의 내마모성, 경도 및 적색 경도를 향상시킬 수 있으며 템퍼링 안정성이 우수합니다. 전열 합금에서 크롬은 합금의 내산화성, 저항성 및 강도를 향상시킬 수 있습니다.
2
Ni
28
니켈은 강철의 페라이트를 강화하고 펄라이트를 정제하며 전반적인 효과는 강도를 높이는 것이며 가소성에 미치는 영향은 크지 않습니다. 일반적으로 템퍼링 처리 없이 압연, 정규화 또는 어닐링 상태로 사용되는 저탄소강의 경우 특정 니켈 함량은 인성을 크게 감소시키지 않고 강철의 강도를 향상시킬 수 있습니다. 통계에 따르면 니켈이 1% 증가할 때마다 강도가 29.4Pa 증가합니다. 니켈 함량이 증가함에 따라 강철의 수율이 인장 강도보다 빠르기 때문에 니켈 함유 강철의 비율이 일반 탄소강보다 높을 수 있습니다. 니켈은 강철의 강도를 향상시키면서 다른 합금 원소보다 강철의 인성, 가소성 및 기타 공정 특성에 미치는 영향이 적습니다. 중간 탄소강의 경우 니켈이 펄라이트 전이 온도를 낮추기 때문에 펄라이트가 더 얇아집니다. 그리고 니켈은 유텍토이드 점의 탄소 함량을 감소시키기 때문에 펄라이트 양은 동일한 탄소 함량을 가진 탄소 강철보다 많으므로 니켈이 함유된 펄라이트 페라이트 강의 강도는 동일한 탄소 함량을 가진 탄소 강철보다 높습니다. 반대로 강철의 강도가 동일하면 니켈 함유 강철의 탄소 함량을 적절하게 줄일 수 있으므로 강철의 인성과 가소성을 향상시킬 수 있습니다. 니켈은 피로에 대한 강철의 저항력을 향상시키고 노치에 대한 강철의 민감도를 줄일 수 있습니다. 니켈은 강철의 저온 취성 전이 온도를 감소시켜 저온 강철에 매우 중요합니다. 3.5% 니켈이 함유된 강철은 -100°C에서 사용할 수 있고 9% 니켈이 함유된 강철은 -196°C에서 작동할 수 있으며 니켈은 크리프에 대한 강철의 저항을 증가시키지 않으므로 일반적으로 열강도 강철의 강화 요소로 사용되지 않습니다.
니켈 함량이 높은 Fe-Ni 합금의 선팽창계수는 니켈 함량의 증가 또는 감소에 따라 크게 변화합니다. 이 특성을 이용해 선팽창계수가 매우 낮거나 일정한 정밀 합금 및 바이메탈 소재를 설계하고 생산할 수 있습니다.
또한 강철에 첨가되는 니켈은 내산성뿐만 아니라 내알칼리성, 대기 및 염분에 대한 내식성을 지니고 있으며, 니켈은 스테인리스 내산성 강철의 중요한 요소 중 하나입니다.
3
Mo
42
강철의 몰리브덴은 경화성과 열 강도를 향상시키고, 취성을 방지하며, 일부 매체에서 잔류성과 보자력 및 내식성을 증가시킬 수 있습니다.
강화 강철에서 몰리브덴은 부품의 더 큰 부분을 깊게 담금질하고 담금질하여 강철의 담금질 저항 또는 담금질 안정성을 향상시켜 부품을 더 높은 온도에서 담금질하여 잔류 응력을보다 효과적으로 제거 (또는 감소)하고 가소성을 향상시킬 수 있습니다.
침탄강에서 위의 기능 외에도 몰리브덴은 탄화 층의 입자 경계에서 탄화물이 연속 네트워크를 형성하는 경향을 줄이고 침탄 층의 잔류 오스테나이트를 줄이며 표면층의 내마모성을 상대적으로 높일 수 있습니다.
단조 금형에서 몰리브덴은 강철의 경도를 비교적 안정적으로 유지하고 변형을 증가시킬 수 있습니다. 균열 및 마모에 대한 내성.
내산성 스테인리스강에서 몰리브덴은 유기산(포름산, 아세트산, 옥살산 등) 및 과산화수소, 황산, 아황산염, 황산염, 산성 염료, 표백 분말 등의 내식성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 특히 몰리브덴을 첨가하여 염화물 이온의 존재로 인한 점 부식 경향을 방지합니다.
약 1%의 몰리브덴을 함유한 W12Cr4V4Mo 고속강은 내마모성, 템퍼링 경도 및 적색 경도를 가지고 있습니다.
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W
74
강철에 탄화물을 형성하는 것 외에도 텅스텐은 부분적으로 철에 용해되어 고용체를 형성합니다. 그 효과는 몰리브덴과 유사하며 질량 분율 계산에 따르면 일반적인 효과는 몰리브덴만큼 중요하지 않습니다. 강철에서 텅스텐의 주요 샘플은 탄화물 형성으로 인해 템퍼링 안정성, 적색 경도, 열 강도 및 내마모성을 증가시키는 것입니다. 따라서 주로 고속강, 열간 단조 다이강 등과 같은 공구강에 사용됩니다.
텅스텐은 고품질 스프링 스틸에 내화 탄화물을 형성하여 고온에서 템퍼링할 때 탄화물의 축적 과정을 완화하고 고온 강도를 유지할 수 있습니다. 텅스텐은 또한 강철의 과열 민감도를 줄이고 경화성을 높이며 경도를 높일 수 있습니다. 65SiMnWA 스프링 강은 열간 압연 후 공냉 후 경도가 높으며 단면적이 50mm2 인 스프링 강은 오일로 담금질 할 수있어 큰 하중, 내열성 (350 ° C 이하) 및 충격을 견디는 중요한 스프링으로 사용할 수 있습니다. 큰 경화성, 1050 ~ 1100 ℃ 담금질, 550 ~ 650 ℃ 템퍼링 인장 강도 1470 ~ 1666Pa의 30W4Cr2VA 고강도 내열 스프링 스틸. 주로 고온 (500 ° C 이하)에서 사용되는 스프링을 제조하는 데 사용됩니다.
텅스텐을 첨가하면 강철의 내마모성과 가공성을 크게 향상시킬 수 있으므로 텅스텐은 합금 공구강의 주요 원소입니다.
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V
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바나듐은 탄소, 암모니아 및 산소와 강한 친화력을 가지고 있으며, 이들과 함께 안정한 화합물을 형성합니다. 바나듐은 주로 강철에 탄화물 형태로 존재합니다. 주요 기능은 강철의 구조와 입자를 개선하고 강철의 강도와 인성을 향상시키는 것입니다. 고온에서 고용체에 용해되면 경화성이 증가하고, 반대로 탄화물 형태로 존재하면 경화성이 감소합니다. 바나듐은 경화된 강철의 템퍼링 안정성을 증가시키고 2차 경화 효과를 생성합니다. 고속 공구강을 제외한 강철의 바나듐 함량은 일반적으로 0.5% 이하입니다.
일반 저탄소 합금강의 바나듐은 입자를 정제하고, 정규화 및 저온 특성 후 강도와 수율 비율을 개선하고, 강철의 용접 성능을 향상시킬 수 있습니다.
일반적인 열처리 조건으로 인해 합금 구조강의 바나듐은 경화성을 감소시키므로 구조강에 망간, 크롬, 몰리브덴 및 텅스텐과 함께 사용되는 경우가 많습니다. 강화 강철의 바나듐은 주로 강철의 강도와 수율 비율을 개선하고 입자를 정제하며 과열 감도를 높이는 데 사용됩니다. 침탄강에서는 입자를 정제할 수 있으므로 침탄 후 2차 담금질 없이 강을 직접 담금질할 수 있습니다.
스프링 강과 베어링 강에서 바나듐은 강도와 항복률을 향상시키고 특히 비례 한계와 탄성 한계를 증가시키고 열처리 중 탈탄 감도를 줄여 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다. 다섯 가지 크롬에 바나듐을 함유한 베어링 강은 탄화 분산도가 높고 성능이 우수합니다.
공구강의 바나듐은 입자를 정련하고 과열 민감도를 낮추며 템퍼링 안정성과 내마모성을 높여 공구의 수명을 연장합니다.
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Ti
81
티타늄과 질소, 산소, 탄소는 친화력이 강하고 유황과의 친화력은 철보다 강합니다. 따라서 우수한 탈산 탈기제이며 질소와 탄소를 고정하는 데 효과적인 원소입니다. 티타늄은 강력한 탄화물 형성 원소이지만 다른 원소와 결합하여 복잡한 화합물을 형성하지 않습니다. 티타늄 카바이드 결합력은 강하고 안정적이며 분해하기 쉽지 않으며 강철에서만 1000 ° C 이상으로 가열하여 천천히 고용액에 용해됩니다. 녹기 전에 티타늄 카바이드 입자는 입자 성장을 방지하는 효과가 있습니다. 티타늄과 탄소 사이의 친화력이 크롬과 탄소 사이의 친화력보다 훨씬 크기 때문에 티타늄은 일반적으로 스테인레스 스틸에 탄소를 고정하여 입자 경계에서 크롬의 고갈을 제거하여 강철의 입계 부식을 제거하거나 감소시키는 데 사용됩니다.
티타늄은 또한 강철의 A1 및 A3 온도를 강하게 증가시키는 강력한 페라이트 형성 원소 중 하나입니다. 티타늄은 일반 저합금강의 가소성과 인성을 향상시킬 수 있습니다. 티타늄은 질소와 황을 고정하고 티타늄 카바이드를 형성하기 때문에 강철의 강도가 증가합니다. 입자 정제를 정상화함으로써 침전 탄화물은 강철의 가소성과 충격 인성을 크게 향상시킬 수 있으며, 티타늄 합금 구조 강철은 기계적 특성과 공정 특성이 우수하며, 주요 단점은 경화성이 약간 열악하다는 것입니다.
일반적으로 고크롬 스테인리스 스틸에 티타늄의 탄소 함량의 약 5배를 첨가해야 하며, 이는 강철의 내식성(주로 입계 부식에 대한 내성)과 인성을 향상시킬 뿐만 아니라 고온에서 강철의 입자 성장 경향을 조직하고 강철의 용접 성능을 향상시킬 수 있습니다.
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Nb/Cb
41
니오븀과 콜럼븀은 종종 탄탈륨과 공존하며 강철에서 이들의 역할은 비슷합니다. 니오븀과 탄탈륨은 고용체를 강화하기 위해 고용체에 부분적으로 용해됩니다. 오스테나이트에 용해되면 강철의 경화성이 크게 향상됩니다. 그러나 탄화물 및 산화물 입자 형태에서는 입자가 정제되고 강철의 경화성이 감소합니다. 강철의 템퍼링 안정성을 높일 수 있으며 2차 경화 효과가 있습니다. 소량의 니오븀은 가소성이나 인성에 영향을 미치지 않고 강철의 강도를 향상시킬 수 있습니다. 입자 정제의 효과로 인해 강철의 충격 인성을 향상시키고 취성 전이 온도를 낮출 수 있습니다. 함량이 탄소의 8배 이상이면 강철의 거의 모든 탄소를 고정할 수 있으므로 강철의 수소 저항성이 우수합니다. 오스테나이트강에서는 산화 매체에 의한 강철의 입계 부식을 방지할 수 있습니다. 고정 탄소 및 침전 경화로 인해 크리프 강도와 같은 고온 강재의 고온 특성을 향상시킬 수 있습니다.
니오븀은 건축에 사용되는 일반적인 저합금강에서 항복 강도와 충격 인성을 개선하고 취성 전이 온도를 낮출 수 있습니다. 침탄 및 강화 합금 구조용 강철에서는 경화성이 동시에 증가합니다. 강철의 인성 및 저온 성능을 향상시킵니다. 저탄소 마르텐사이트 내열 스테인리스강의 공기 경화를 줄이고, 템퍼링 취성을 방지하며, 크리프 강도를 향상시킬 수 있습니다.
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Zr
40
지르코늄은 강력한 탄화물 형성 원소이며 강철에서 그 역할은 니오브, 탄탈륨 및 바나듐과 유사합니다. 소량의 지르코늄을 첨가하면 입자를 탈기, 정제 및 정제하는 효과가있어 강철의 저온 성능과 스탬핑 성능 향상에 도움이되며 가스 엔진 및 탄도 미사일 구조에 사용되는 초고강도 강철 및 니켈 기반 초합금 제조에 자주 사용됩니다.
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Co
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코발트는 주로 특수강 및 합금에 사용되며 코발트를 함유한 고속강은 고온 경도를 가지며 몰리브덴을 동시에 마징강에 첨가하여 초고경도와 우수한 종합 기계적 특성을 얻을 수 있습니다. 또한 코발트는 열에 강한 강철과 자성 재료의 중요한 합금 원소이기도 합니다.
코발트는 강철의 경화성을 감소시키므로 탄소강만 첨가하면 템퍼링 후 포괄적 인 기계적 특성이 감소합니다. 코발트는 페라이트를 강화할 수 있으며, 탄소강에 첨가되거나 어닐링 또는 정규화 된 상태는 강철의 경도, 항복점 및 인장 강도, 신장 및 단면 수축을 향상시킬 수 있으며 코발트 함량이 증가함에 따라 충격 인성도 감소합니다. 코발트는 산화 저항성 때문에 내열강과 내열 합금에 사용됩니다. 코발트 기반 합금 가스 터빈도 코발트의 독특한 역할을 보여줍니다.
10
Si
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실리콘은 페라이트와 오스테나이트에 용해되어 강철의 경도와 강도를 향상시킬 수 있으며, 그 역할은 인에 이어 두 번째이며 망간, 니켈, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴, 바나듐 및 기타 원소보다 더 강합니다. 그러나 실리콘 함량이 3%를 초과하면 강철의 가소성과 인성이 현저히 감소합니다. 실리콘은 강철의 탄성 한계, 항복 강도 및 항복 비율(σs/σb), 피로 강도 및 피로 비율(σ-1/σb)을 향상시킬 수 있습니다. 이것이 바로 실리콘 또는 실리콘 망간강을 스프링 강으로 사용할 수 있는 이유입니다.
실리콘은 강철의 밀도, 열전도도, 전기 전도도를 낮출 수 있습니다. 페라이트 입자 거칠기를 촉진하고 보자력을 줄일 수 있습니다. 결정의 이방성을 감소시키는 경향이있어 자화가 쉽고 자기 저항이 감소하며 전기 강철을 생산하는 데 사용할 수 있으므로 실리콘 강판의 자기 차단 손실이 낮습니다. 실리콘은 페라이트의 자기 투과성을 향상시켜 강판이 약한 자기장에서 더 높은 자기 유도 강도를 갖도록 할 수 있습니다. 그러나 실리콘은 강한 자기장 하에서 강철의 자기 유도 강도를 감소시킵니다. 실리콘은 강력한 탈산 작용을 하기 때문에 철의 자기 노화 효과를 감소시킵니다.
실리콘이 함유된 강철을 산화 분위기에서 가열하면 표면에 SiO2 필름 층이 형성되어 고온에서 강철의 내산화성이 향상됩니다.
실리콘은 주강에서 원주형 결정의 성장을 촉진하고 가소성을 감소시킬 수 있습니다. 실리콘 강철이 가열될 때 열전도율이 낮기 때문에 더 빨리 냉각되면 강철의 내부 및 외부 온도 차이가 커서 파손이 발생합니다.
실리콘은 강철의 용접성을 저하시킬 수 있습니다. 실리콘과 산소의 결합력이 철보다 강하기 때문에 용접 시 저 융점 규산염이 발생하기 쉬워 용융 슬래그와 용융 금속의 유동성이 증가하여 스플래시 현상이 발생하고 용접 품질에 영향을 미칩니다. 실리콘은 좋은 탈산제입니다. 알루미늄으로 탈산 할 때 일정량의 실리콘을 추가하면 탈산 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 철강에는 일정량의 실리콘이 함유되어 있으며, 이는 철강을 만들 때 원료로 사용됩니다. 끓는 강철에서 실리콘은 <0.07%로 제한되며, 첨가하려는 경우 제강에서 페로실리콘 합금을 첨가합니다.
1
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Mn
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망간은 좋은 탈산제이자 탈황제입니다. 강철에는 일반적으로 일정량의 망간이 포함되어 있어 유황으로 인한 강철의 고온 취성을 제거하거나 약화시켜 강철의 열간 가공 성능을 향상시킬 수 있습니다.
망간과 철에 의해 형성된 고용체는 강철의 페라이트와 오스테나이트의 경도와 강도를 향상시키는 동시에 탄화물에 의해 형성되는 원소로 시멘타이트에 들어가 철 원자의 일부를 대체합니다. 망간은 강철의 임계 전이 온도를 낮추어 펄라이트를 정제하는 역할을 하며, 간접적으로 펄라이트 강의 강도를 향상시키는 역할도 합니다. 망간은 오스테나이트 구조를 안정화시키는 능력이 니켈에 이어 두 번째로 뛰어나며 강철의 경화성을 크게 증가시킵니다. 2% 미만의 망간을 다른 원소와 결합하여 다양한 합금강이 만들어졌습니다.
망간은 풍부한 자원과 다양한 성능의 특성을 가지고 있으며, 망간 함량이 높은 탄소 구조용 강재, 스프링 강재 등 널리 사용되고 있습니다.
고탄소 고망간 내마모성 강철에서 망간 함량은 고용체 처리 후 10% ~ 14%에 도달 할 수 있으며 인성이 좋으며 충격과 변형시 변형으로 인해 표면층이 강화되어 내마모성이 높습니다.
망간과 유황은 녹는점이 높은 MnS를 형성하여 FeS로 인한 열 취성을 방지할 수 있습니다. 망간은 입자가 거칠어지고 강철의 취성 민감도를 증가시키는 경향이 있습니다. 제련 및 단조 후 냉각이 적절하지 않으면 강철에 흰 반점이 생기기 쉽습니다.
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Al
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알루미늄은 주로 탈산 및 곡물 정제에 사용됩니다. 질화강에서 단단한 내식성 질화 층의 형성을 촉진합니다. 알루미늄은 저탄소 강철의 노화를 억제하고 저온에서 강철의 인성을 향상시킬 수 있습니다. 함량이 높으면 산화산 및 H2S 가스에서 강철의 내산화성 및 내식성을 향상시키고 강철의 전기 및 자기 특성을 향상시킬 수 있습니다. 알루미늄은 강철의 고용체 강화에 큰 역할을 하여 침탄 강철의 내마모성, 피로 강도 및 핵심 기계적 특성을 향상시킵니다.
알루미늄과 니켈은 내화 합금에서 화합물을 형성하여 야금 강도를 향상시킵니다. 알루미늄을 포함하는 Fe-cr 알루미늄 합금은 거의 일정한 저항 특성과 고온에서 우수한 내산화성을 가지며 전자 야금 합금 재료 및 크롬-알 저항 와이어에 적합합니다.
일부 강철이 탈산될 때 알루미늄의 양이 너무 많으면 강철이 비정상적인 구조를 생성하고 강철의 흑연화 경향을 촉진합니다. 페라이트 및 펄라이트 강에서 알루미늄 함량이 높으면 고온 강도와 인성이 감소하고 제련, 주입 및 기타 측면에 약간의 어려움을 가져옵니다.
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Cu
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강철에서 구리의 두드러진 역할은 일반 저합금 강철의 대기 내식성을 향상시키는 것이며, 특히 인과 함께 사용할 때 구리를 첨가하면 강철의 강도와 수율 비율을 향상시킬 수 있으며 용접 성능에 악영향을 미치지 않습니다. 0.20% ~ 0.50% 구리를 함유한 레일 강철(U-Cu)은 내마모성 외에도 내식 수명이 일반 탄소 레일의 2~5배에 달합니다.
구리 함량이 0.75%를 초과하면 용액 처리 및 노화 후 노화 강화 효과를 얻을 수 있습니다. 낮은 수준에서는 그 효과는 니켈과 비슷하지만 약합니다. 함량이 높으면 열간 변형 가공에 불리하여 열간 변형 가공 중에 구리 취성이 발생합니다. 오스테 나이트 계 스테인리스 강의 2% ~ 3% 구리는 황산, 인산 및 염산에 대한 내식성과 응력 부식에 대한 안정성을 가질 수 있습니다.
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B
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강철에서 붕소의 주요 역할은 강철의 경화성을 높여 니켈, 크롬, 몰리브덴 등과 같은 다른 희귀하고 값비싼 금속을 절약하는 것입니다. 이를 위해 일반적으로 그 함량은 0.001% ~ 0.005% 범위로 지정됩니다. 몰리브덴은 템퍼링 취성을 방지하거나 감소시킬 수있는 반면 붕소는 템퍼링 취성의 경향을 약간 촉진하기 때문에 붕소 몰리브덴으로 완전히 대체 할 수 없기 때문에 1.6% 니켈, 0.3% 크롬 또는 0.2% 몰리브덴 대신 붕소로 대체 할 수 있습니다.
붕소가 함유 된 중 탄소 탄소강은 경화성이 향상되어 템퍼링 성능이 크게 향상 된 후 20mm 이상의 강철 두께를 만들 수 있으므로 40Cr 대신 40B 및 40MnB 강철을 사용할 수 있으며, 20CrMnTi 침탄 강철 대신 20Mn2TiB 강철을 사용할 수 있습니다. 그러나 강철의 탄소 함량이 증가하고 붕소 함유 탄소 침탄 강철의 선택에서 붕소의 역할이 약화되거나 사라지기 때문에 침탄 후 부품을 고려해야하며 침탄 층의 경화성은 코어의 경화성보다 낮을 것입니다.
스프링 강은 일반적으로 완전히 담금질해야하며 일반적으로 스프링 영역이 크지 않으며 붕소 함유 강철을 사용하는 것이 유리합니다. 높은 실리콘 스프링 스틸에 대한 붕소의 작용은 크게 변동하므로 사용하기가 불편합니다.
붕소는 질소 및 산소와 강한 친화력을 가지고 있으며, 끓는 강철에 0.007% 붕소를 첨가하면 강철의 노화 현상을 제거할 수 있습니다.
1
15
Re
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일반적으로 희토류 원소는 주기율표에서 원자 번호가 57~71인 란탄족(15개)과 21개의 스칸듐, 39개의 이트륨, 총 17개의 원소를 말합니다. 이 원소들은 본질적으로 서로 가깝고 쉽게 분리되지 않습니다. 혼합 희토류라고 불리는 분리되지 않은 것은 더 저렴하며 희토류 원소는 특히 주강에서 단조 압연 강철의 가소성과 충격 인성을 향상시킬 수 있습니다. 내열성 강철 전열 합금 및 초합금의 크리프 저항을 향상시킬 수 있습니다.
희토류 원소는 또한 강철의 내산화성과 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 내산화 효과는 실리콘, 알루미늄, 티타늄 및 기타 원소의 내산화 효과를 능가합니다. 강철의 유동성을 개선하고 비금속 개재물을 줄이며 강철 구조를 조밀하고 순수하게 만들 수 있습니다.
일반 저합금강에 적절한 희토류 원소를 첨가하면 탈산 및 황 제거가 우수하고 충격 인성(특히 저온 인성)이 향상되며 이방성 특성이 개선됩니다.
희토류 원소는 페로크롬 알루미늄 합금의 내산성을 높이고 고온에서 강철의 미세 입자를 유지하며 고온 강도를 향상시켜 전기 가열 합금의 수명을 크게 향상시킵니다.
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N
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질소 에너지는 철에 부분적으로 사용되어 고용체 강화 및 경화성 향상 효과가 있지만 그다지 크지 않습니다. 입자 경계에 질화물 침전으로 인해 입자 경계의 고온 강도가 증가하고 강철의 크리프 강도가 증가 할 수 있습니다. 강철의 다른 요소와 결합하여 침전 경화 효과. 강철의 내식성은 크지 않지만 질화 후 강철의 표면은 경도와 내마모성을 증가시킬뿐만 아니라 내식성을 크게 향상시킵니다. 연질 탄소강의 잔류 질소는 노화 취성을 유발할 수 있습니다.
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S
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유황과 망간의 함량을 높이면 강철의 절삭 성능을 향상시킬 수 있으며, 유황은 자유 절삭 강철에 유익한 요소로 첨가됩니다. 유황은 강철에서 많이 분리되어 있습니다. 고온에서 강철의 품질을 저하시키고 강철의 가소성을 감소시키는 황은 녹는점이 낮은 FeS 형태로 존재하는 유해한 원소입니다. FeS만으로는 녹는점이 1190 ° C에 불과한 반면 강철에 철과 공융 결정을 형성하는 공융 온도는 988 ° C로 훨씬 낮으며 강철이 응고되면 황화철이 1 차 입자 경계에 침전됩니다. 강철을 1100 ~ 1200 ℃에서 압연하면 입자 경계의 FeS가 녹아 입자 사이의 결합력이 크게 약화되어 강철의 고온 취성이 발생하므로 유황을 엄격하게 제어해야합니다. 일반적인 제어는 0.020% ~ 0.050%입니다. 황으로 인한 취성을 방지하려면 녹는점이 더 높은 MnS를 형성하기 위해 충분한 망간을 첨가해야합니다. 강철의 유속이 높으면 SO2의 생성으로 인해 용접 금속에 다공성 및 다공성이 형성됩니다.
18
P
15
인은 강철의 고용체 강화 및 냉간 경화에 강력한 영향을 미칩니다. 합금 원소로 저합금 구조용 강철을 첨가하면 강도와 대기 내식성은 향상되지만 냉간 스탬핑 성능은 저하될 수 있습니다. 인과 황 및 망간의 조합 사용은 강철의 절삭 성능을 높이고 공작물의 표면 품질을 높일 수 있으며 자유 절단 강철에 사용되므로 자유 절단 강철의 인 함량도 상대적으로 높습니다. 인은 페라이트에 사용되지만 강철의 강도와 경도를 향상시킬 수 있지만 가장 큰 해악은 분리가 심각하고 템퍼링 취성이 증가하며 강철의 가소성과 인성이 크게 증가하여 냉간 가공 중에 강철이 취성, 즉 소위 "냉간 취성"현상이 발생하기 쉽다는 것입니다. 인은 또한 용접성에도 악영향을 미칩니다. 인은 유해한 원소이므로 엄격하게 관리해야하며 일반적인 함량은 0.03% ~ 0.04%를 넘지 않아야합니다.
