Οι μηχανικές ιδιότητες των κατασκευαστικών στοιχείων χύτευσης χάλυβα - η αντοχή, η αντοχή και η αντοχή στην φθορά τους - καθορίζονται ουσιαστικά από λεπτές διαφορές στη χημική σύνθεση.Για τους αγοραστές και τους κατασκευαστές χάλυβα, ακριβής έλεγχος της περιεκτικότητας σε βασικά στοιχεία, όπως άνθρακα (C), πυριτίου (Si), μαγγανίου (Mn), θείου (S), φωσφόρου (P), χρωμίου (Cr), μολυβδενίου (Mo),και το νικέλιο (Ni) αντιπροσωπεύει το κρίσιμο μονοπάτι για βελτιωμένη απόδοση.
Ως ο κύριος παράγοντας σκληρύνωσης στον χάλυβα, ο άνθρακας αυξάνει σημαντικά την σκληρότητα και την αντοχή στην φθορά.η αυξημένη περιεκτικότητα σε άνθρακα μειώνει σημαντικά τη συγκόλληση (συχνά απαιτούνται μέταλλα πλήρωσης χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα) και μειώνει την πλαστικότηταΤα βέλτιστα επίπεδα άνθρακα πρέπει να εξισορροπούν τις απαιτήσεις σκληρότητας με τις ανάγκες συγκόλλησης και την αντοχή σε πρόσκρουση.
Η υπερβολική περιεκτικότητα σε πυρίτιο προάγει το σχηματισμό ρωγμών, απαιτώντας προσεκτικό έλεγχο της δοσολογίας.Η κύρια αξία του έγκειται στην αποοξείδωση κατά την παραγωγή χάλυβα., με δευτερεύουσες επιδράσεις σκληρύνει.
Το μαγγάνιο εξυπηρετεί πολλαπλές ευεργετικές λειτουργίες: αυξάνει την αντοχή στην έλξη, εξουδετερώνει τις επιβλαβείς επιπτώσεις του θείου, βελτιώνει την σκληρότητα κατά τη θερμική επεξεργασία και ενισχύει την αντοχή στην φθορά.Παρόλα αυτάΗ υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο μειώνει τη συγκόλληση και τη θερμική αγωγιμότητα, ενδεχομένως προωθώντας το σχηματισμό ρωγμών.
Και τα δύο στοιχεία επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα του χάλυβα.Η σύγχρονη χαλυβουργία περιορίζει συνήθως τόσο0,04%.
Το χρώμιο αυξάνει την σκληρότητα και βελτιώνει δραματικά την αντοχή στην φθορά.επιτρέπει την αντοχή του ανοξείδωτου χάλυβα στη διάβρωση μέσω του σχηματισμού παθητικής στρώσης οξειδίουΗ ανταλλαγή περιλαμβάνει μειωμένη πλαστικότητα σε υψηλότερα επίπεδα χρωμίου.
Αυτό το ισχυρό στοιχείο κράματος βελτιώνει την σκληρότητα ενώ μειώνει την εύθραυστη φύση.Το μολυβδένιο ωφελεί ιδιαίτερα τις εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών αυξάνοντας την αντοχή στην έλξη και ενισχύοντας τα χαρακτηριστικά επιφανειακής φθοράς σε ειδικά κράματα.
Το νικέλιο βελτιώνει μοναδικά τόσο την αντοχή όσο και την αντοχή, αυξάνοντας παράλληλα την σκληρότητα.Το υψηλό κόστος υλικών αυξάνει σημαντικά τις τιμές των εξαρτημάτων.
| Στοιχείο | Πλεονεκτήματα | Μειονεκτήματα |
|---|---|---|
| Άνθρακας (C) | Αυξάνει τη σκληρότητα και την αντοχή στην φθορά | Μειώνει τη συγκολλητικότητα και την αντοχή |
| Σιλικόνη (Si) | Βελτιώνει τη σκληρότητα και την αποοξειδωτικότητα | Μειώνει την πλαστικότητα |
| Μαγγάνιο (Mn) | Αυξάνει την αντοχή, αντισταθμίζει το θείο, βελτιώνει την σκληρότητα | Μειώνει τη συγκολλητικότητα και τη θερμική αγωγιμότητα |
| Θείο (S) | Βελτιώνει την μηχανική ικανότητα (σε ελεγχόμενες ποσότητες) | Προκαλεί ζεστή στενότητα και εύθραυσμα |
| Φωσφόρος (P) | Ενισχύουν την ατμοσφαιρική διάβρωση | Μειώνει την αντοχή, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες |
| Χρώμιο (Cr) | Ενισχύει την αντοχή στην φθορά και τη σκληρότητα | Μειώνει την πλαστικότητα σε υψηλές συγκεντρώσεις |
| Μολυβδένιο (Mo) | Βελτιώνει την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και την σκληρότητα | Αυξάνει σημαντικά το κόστος των υλικών |
| Νικέλιο (Ni) | Αυξάνει την αντοχή, την αντοχή και την αντοχή στη διάβρωση | Πολύ υψηλό κόστος υλικού |
