Каково влияние различных элементов при выплавке стали?
Фосфор попадает в сталь из руды. В целом, фосфор также является вредным элементом. Хотя фосфор может повышать прочность и твёрдость стали, он может значительно снизить пластичность и ударную вязкость. Особенно при низких температурах он делает сталь значительно хрупкой, что называется «хладноломкостью». Фосфор обладает хорошим упрочнением твёрдого раствора и хорошей способностью к наклепу. В сочетании с медью он используется для повышения стойкости к атмосферной коррозии низколегированной высокопрочной стали.
Титан обладает сильным сродством к азоту, кислороду и углероду, а также более сильным, чем железо, сродством к сере. Он является хорошим раскислителем и дегазатором, а также эффективным элементом для связывания азота и углерода. Поскольку сродство титана к углероду значительно выше, чем сродство хрома к углероду, титан часто используется для связывания углерода в нержавеющей стали, чтобы предотвратить растворение хрома на границах зерен и тем самым предотвратить или уменьшить межкристаллитную коррозию стали.
Титан способен повышать пластичность и вязкость обычной низколегированной стали. Легированная конструкционная сталь, содержащая титан, обладает хорошими механическими и технологическими свойствами, а её основным недостатком является низкая прокаливаемость.
Хром повышает закаливаемость стали и оказывает эффект вторичной закалки. Он повышает твёрдость и износостойкость углеродистой стали, не делая её хрупкой. При содержании более 12% сталь обладает хорошей стойкостью к высокотемпературному окислению и коррозионной стойкости, а также повышает её жаропрочность. Хром является основным легирующим элементом нержавеющей, кислотостойкой и жаропрочной стали.
Mn может повысить прочность стали: поскольку Mn относительно дешев и может растворяться в железе в неограниченных количествах, он относительно слабо влияет на пластичность, одновременно повышая прочность стали. Поэтому марганец широко используется в качестве упрочняющего элемента в стали. Можно сказать, что практически все углеродистые стали содержат Mn. Наша обычная штампованная мягкая сталь, двухфазная сталь (DP-сталь) и мартенситная сталь (MS-сталь) содержат марганец. Однако содержание Mn также является палкой о двух концах. Чем выше содержание Mn, тем лучше. Увеличение содержания марганца снижает пластичность и свариваемость стали.