Nh? chúng ta ?? quen thu?c, các y?u t? ???c ??a vào m?t s? lo?i h?p kim thép ?? c?i thi?n ho?c thay ??i tính ch?t c?a nó ???c coi là các nguyên t? h?p kim. Các nguyên t? h?p kim th??ng ???c s? d?ng là crom, niken, molypden, vonfram, vanadi, titan, niobi, zirconi, coban, silic, mangan, nh?m, ??ng, boron, ??t hi?m, vv Ph?t pho, l?u hu?nh và nit? c?ng ?óng vai trò c?a h?p kim trong m?t s? tr??ng h?p
Cr
Chromium có th? làm t?ng ?? c?ng và ?? c?ng th? c?p c?a thép. Nó có th? c?i thi?n ?? c?ng và ch?ng mài mòn c?a thép carbon mà kh?ng b? giòn c?a thép. Khi hàm l??ng v??t quá 12%, thép có kh? n?ng ch?ng oxy hóa(chǎn) ? nhi?t ?? cao và ch?ng ?n mòn oxy hóa(chǎn) t?t, ??ng th?i c?ng làm t?ng ?? b?n nhi?t c?a thép. Chromium là nguyên t? h?p kim chính c?a thép kh?ng g? ch?u axit và thép ch?u nhi?t.
Chromium có th? c?i thi?n c??ng ?? và ?? c?ng c?a thép carbon trong quá trình cán, và gi?m ?? gi?n dài và co rút ti?t di?n. Khi hàm l??ng c?a crom v??t quá 15%, c??ng ?? và ?? c?ng s? gi?m và ?? co gi?n và ?? co gi?n c?a ph?n s? t?ng theo. Có th? d? dàng thu ???c ch?t l??ng b? m?t cao c?a các b? ph?n thép có ch?a cr?m b?ng cách mài.
Ch?c n?ng chính c?a crom trong quá trình làm ngu?i và k?t c?u t?i luy?n là c?i thi?n ?? c?ng, làm cho thép có tính ch?t c? h?c toàn di?n t?t h?n sau khi t?i hóa(chǎn) và t?i luy?n, và hình thành các cacbua ch?a cr?m trong thép ???c cacbon hóa(chǎn), ?? c?i thi?n kh? n?ng ch?ng mài mòn c?a b? m?t v?t li?u.
Thép lò xo ch?a crom kh?ng d? kh? cacbon trong quá trình x? ly nhi?t. Chromium có th? c?i thi?n kh? n?ng ch?ng mài mòn, ?? c?ng và ?? c?ng màu ?? c?a thép c?ng c? và có ?? ?n ??nh ? t?t. Trong các h?p kim nhi?t ?i?n, crom có th? c?i thi?n kh? n?ng ch?ng oxy hóa(chǎn), kháng và ?? b?n c?a h?p kim.
Niken (Ni)
T?ng tác d?ng c?a niken trong vi?c t?ng c??ng ferrite và tinh luy?n ng?c trai trong thép là t?ng c??ng ??, nh?ng ?nh h??ng ??n ?? d?o kh?ng ?áng k?.
Nói chung, ??i v?i thép carbon th?p ???c s? d?ng trong cán, bình th??ng hóa(chǎn) ho?c ? mà kh?ng c?n x? ly và t?i luy?n, m?t hàm l??ng niken nh?t ??nh có th? c?i thi?n ?? b?n c?a thép mà kh?ng làm gi?m ?áng k? ?? d?o dai c?a nó.
Theo th?ng kê, c? t?ng niken 1% có th? t?ng c??ng ?? 29,4 Pa. V?i s? gia t?ng hàm l??ng niken, m?c ?? n?ng su?t c?a thép t?ng nhanh h?n c??ng ?? kéo, do ?ó t? l? thép ch?a niken cao h?n so v?i ph? bi?n thép carbon. Trong khi t?ng c??ng ?? c?a thép, niken ít ?nh h??ng ??n ?? b?n, ?? d?o và các ??c tính quá trình khác so v?i các nguyên t? h?p kim khác.
??i v?i thép carbon trung bình, vì niken làm gi?m nhi?t ?? bi?n ??i ng?c trai và ph?t ng?c trai, và vì niken làm gi?m hàm l??ng carbon t?i ?i?m eutectoid, nên hàm l??ng ng?c trai c?a thép ferit ng?c trai ch?a niken l?n h?n thép cacbon có cùng hàm l??ng carbon, t?o ra ?? b?n c?a thép ferit Pearlite ch?a niken cao h?n thép carbon có cùng hàm l??ng carbon. Ng??c l?i, n?u c??ng ?? c?a thép là nh? nhau, hàm l??ng carbon c?a thép có ch?a niken có th? ???c gi?m m?t cách thích h?p, do ?ó ?? b?n và ?? d?o c?a thép có th? ???c c?i thi?n.
Nickel can improve the fatigue resistance of steel and reduce the sensitivity of steel to notches. Nickel reduces the brittle transition temperature of steel at low temperature, which is of great significance for low temperature steel. The steel containing 3.5% nickel can be used at – 100 ~C, and the steel containing 9% nickel can work at – 196 ~C. Nickel does not increase the creep resistance of steel, so it is generally not used as a strengthening element of Hot-Strength steel.
H? s? gi?n n? tuy?n tính c?a h?p kim ferronickel có hàm l??ng niken cao thay ??i ?áng k? khi t?ng ho?c gi?m hàm l??ng niken. S? d?ng ??c tính này, các h?p kim chính xác và v?t li?u l??ng kim có h? s? gi?n n? tuy?n tính r?t th?p ho?c nh?t ??nh có th? ???c thi?t k? và s?n xu?t.
Ngoài ra, niken kh?ng ch? ch?ng l?i axit mà còn ki?m và có kh? n?ng ch?ng ?n mòn v?i khí quy?n và mu?i. Niken là m?t trong nh?ng y?u t? quan tr?ng trong thép kh?ng g?.
M?
Molypden trong thép có th? c?i thi?n ?? c?ng và ?? b?n nhi?t, ng?n ng?a ?? giòn c?a ?, t?ng kh? n?ng h?i ph?c và kh? n?ng c??ng ch? và ch?ng ?n mòn trong m?t s? ph??ng ti?n truy?n th?ng.
Trong thép ?? ???c t?i luy?n và t?i luy?n, molypden có th? làm c?ng và làm c?ng các b? ph?n có ti?t di?n l?n h?n, c?i thi?n kh? n?ng ch?ng nóng ho?c ?n ??nh thép và cho phép các b? ph?n ???c t?i luy?n ? nhi?t ?? cao h?n, t? ?ó lo?i b? hi?u qu? (ho?c gi?m) ?ng su?t d? và c?i thi?n ?? d?o.
Ngoài các tác d?ng trên, molypden trong thép ???c cacbon hóa(chǎn) c?ng có th? làm gi?m xu h??ng cacbua hình thành m?ng liên t?c trên ranh gi?i h?t, làm gi?m austenite b? gi? l?i trong l?p ???c cacbon hóa(chǎn) và t?ng kh? n?ng ch?ng mài mòn c?a l?p b? m?t.
Trong ?? c?ng c?a khu?n rèn, molypden c?ng có th? duy trì ?? c?ng t??ng ??i ?n ??nh c?a thép và t?ng c?p bi?n d?ng. Kh? n?ng ch?ng n?t và mòn, v.v.
Molypden có th? c?i thi?n h?n n?a kh? n?ng ch?ng ?n mòn c?a thép kh?ng g? ??i v?i axit h?u c? (nh? axit formic, axit axetic, axit oxalic, v.v.) và hydro peroxide, axit sulfuric, sulfite, thu?c nhu?m axit, b?t t?y tr?ng, v.v. ??c bi?t là do b? sung c?a molypden, xu h??ng ?n mòn r? gay ra b?i s? hi?n di?n c?a các ion clorua ???c ng?n ch?n.
Thép t?c ?? cao W12Cr4V4Mo ch?a kho?ng 1% molybdenum có ??c tính ch?ng mài mòn, ?? c?ng ? và ?? c?ng màu ??.
SóiW
Vonfram hòa tan m?t ph?n vào s?t ?? t?o thành dung d?ch r?n ngoài các cacbua trong thép. Tác d?ng c?a nó t??ng t? nh? c?a molypden, và tác d?ng chung c?a nó kh?ng ?áng k? nh? c?a molypden v? ph?n kh?i l??ng.
Vonfram ch? y?u ???c s? d?ng trong thép ?? t?ng ?? ?n ??nh ?, ?? c?ng màu ??, ?? b?n nhi?t và ch?ng mài mòn do hình thành cacbua. Do ?ó, nó ch? y?u ???c s? d?ng cho thép c?ng c?, ch?ng h?n nh? thép t?c ?? cao, thép rèn nóng, v.v.
Vonfram hình thành cacbua ch?u l?a trong thép lò xo ch?t l??ng cao. Khi ???c t?i luy?n ? nhi?t ?? cao h?n, nó có th? làm gi?m quá trình k?t t? cacbua và duy trì c??ng ?? nhi?t ?? cao cao h?n. Vonfram c?ng có th? làm gi?m ?? nh?y quá nhi?t, t?ng ?? c?ng và ?? c?ng c?a thép.
Vi?c làm mát kh?ng khí c?a thép lò xo 65SiMnWA sau khi cán nóng có ?? c?ng r?t cao. Thép lò xo có ti?t di?n 50mm2 có th? c?ng trong d?u, và có th? ???c s? d?ng nh? m?t lò xo quan tr?ng có th? ch?u ???c t?i tr?ng l?n, ch?u nhi?t (kh?ng quá 350 C) và va ??p. Thép lò xo ch?t l??ng cao ch?u nhi?t cao 30W4Cr2VA có ?? c?ng cao. Nó ???c làm ngu?i ? 1050-1100 C và ???c t?i luy?n ? 550-650 C, và ?? b?n kéo c?a nó ??t 1470-1666 Pa. Nó ch? y?u ???c s? d?ng ?? s?n xu?t lò xo ???c s? d?ng ? nhi?t ?? cao (kh?ng quá 500 C).
Vonfram là thành ph?n chính c?a thép c?ng c? h?p kim, b?i vì vonfram có th? c?i thi?n kh? n?ng ch?ng mài mòn và kh? n?ng c?t c?a thép ?áng k?.
VanadiV
Vanadi có ái l?c m?nh v?i carbon, amoniac và oxy và t?o thành các h?p ch?t ?n ??nh t??ng ?ng.
Vanadi t?n t?i ch? y?u ? d?ng cacbua trong thép. Ch?c n?ng chính c?a nó là tinh ch?nh c?u trúc và kích th??c h?t c?a thép và làm gi?m s?c m?nh và ?? d?o dai c?a thép. Khi dung d?ch r?n ???c hòa tan ? nhi?t ?? cao, ?? c?ng ???c t?ng lên; m?t khác, n?u nó t?n t?i ? d?ng cacbua, ?? c?ng s? gi?m. Vanadi làm t?ng tính ?n ??nh c?a thép t?i và t?o ra hi?u ?ng làm c?ng th? c?p. Hàm l??ng vanadi trong thép th??ng kh?ng quá 0,5% ngo?i tr? thép c?ng c? t?c ?? cao.
Vanadi có th? tinh ch?nh kích th??c h?t, c?i thi?n c??ng ?? và t? l? n?ng su?t và tính ch?t nhi?t ?? th?p c?a thép h?p kim carbon th?p bình th??ng hóa(chǎn), và c?i thi?n kh? n?ng hàn c?a thép.
Vanadi th??ng ???c s? d?ng trong thép k?t c?u k?t h?p v?i mangan, crom, molypden và vonfram do ?? c?ng th?p trong ?i?u ki?n x? ly nhi?t chung. Vanadi trong thép t?i và thép t?i ch? y?u ???c s? d?ng ?? c?i thi?n t? l? c??ng ?? và n?ng su?t c?a thép, tinh ch?nh kích th??c h?t và t?ng ?? nh?y quá nhi?t. Trong thép ???c cacbon hóa(chǎn), vì kích th??c h?t có th? ???c tinh ch?, thép có th? ???c làm ngu?i tr?c ti?p sau khi cacbon hóa(chǎn) mà kh?ng c?n làm ngu?i th? c?p.
Vanadi trong thép lò xo và thép ch?u l?c có th? t?ng c??ng ?? và t? l? n?ng su?t, ??c bi?t là t?ng gi?i h?n t? l? và gi?i h?n ?àn h?i, gi?m ?? nh?y kh? trong quá trình x? ly nhi?t và do ?ó c?i thi?n ch?t l??ng b? m?t. Thép ch?u l?c ch?a vanadi v?i n?m crom có ?? phan tán cacbon hóa(chǎn) cao và hi?u su?t d?ch v? t?t.
Vanadi tinh luy?n các h?t trong thép c?ng c?, làm gi?m ?? nh?y quá nhi?t, t?ng ?? ?n ??nh ? và ch?ng mài mòn, do ?ó kéo dài tu?i th? d?ng c?.