1. 炭素（C）：鋼中の炭素含有量が増加すると、降伏点と引張強さが増加しますが、炭素が0.23％を超えると、塑性と衝撃の軽減が低下し、鋼の溶接性能が低下するため、溶接用の低合金構造用鋼、炭素含有量一般に0.20%以下です。また、炭素含有量が多いと鋼の大気耐食性が低下し、野原での高炭素鋼は錆びやすくなります。さらに、炭素は鋼の冷間脆性と老化感受性を高める可能性があります。
2. ケイ素 (Si) : 製鋼プロセスで還元剤および脱酸剤として使用されるため、0.15 ～ 0.30% のケイ素を含む鎮静鋼。鋼のシリコン含有量が 0.50 ～ 0.60% を超えると、シリコンは合金元素にもなります。シリコンは鋼の弾性限界、降伏点、引張強度を大幅に向上させることができ、ばね鋼に広く使用されています。焼入れ焼戻し構造用鋼にシリコンを1.0～1.2％添加すると強度が15～20％向上します。シリコンとモリブデン、タングステン、クロムなどを組み合わせて、耐食性と酸化防止の役割を向上させ、耐熱鋼を製造できます。シリコンを1～4%含有する低炭素鋼で、透磁率が高く、電気産業向けのシリコン鋼です。シリコンの量を増やすと、鋼の溶接性が低下します。
3. マンガン (Mn): 製鉄プロセスにおいて、マンガンは優れた脱酸剤および脱硫剤であり、一般的な鋼には 0.30 ～ 0.50% のマンガンが含まれています。炭素鋼を0.70％以上添加すると、16Mnなどの「マンガン鋼」であっても十分な靭性を有するだけでなく、強度と硬度が高く、鋼の焼き入れ性が向上し、鋼の熱間加工性が向上します。 A3 鋼よりも降伏点が 40% 高い。鋼を11～14％含有し耐摩耗性が高く、掘削機のバケット、ボールミルライナーなどに使用されます。マンガンが増加すると鋼の耐食性が低下し、溶接性能が低下します。
4. リン（P）：一般に、リンは鋼中の有害な元素であり、鋼の冷間脆性を増加させ、溶接性能の低下、塑性の低下、冷間曲げ性能の低下を引き起こします。したがって、鋼中のリン量は通常 0.045% 未満であり、高品質鋼の要件は低くなります。
5. 硫黄 (S): 硫黄は通常、有害な元素です。そのため、熱間脆性鋼は延性や靭性が低下し、鍛造や圧延時に亀裂が発生します。硫黄は溶接性にも悪影響を及ぼし、耐食性を低下させます。したがって、通常は硫黄含有量が0.055%未満、高品質鋼の要件は0.040%未満です。鋼に 0.08 ～ 0.20% の硫黄を添加すると、快削鋼と呼ばれることが多く、被削性が向上します。
6. クロム (Cr): 構造用鋼および工具鋼において、クロムは強度、硬度、耐摩耗性を大幅に向上させることができますが、同時に可塑性と靭性を低下させます。クロムは、ステンレス鋼、耐熱鋼の重要な合金である鋼の耐酸化性と耐食性を向上させることができます。
7. ニッケル (Ni): ニッケルは鋼の強度を向上させることができますが、良好な可塑性と靭性を維持することができます。ニッケルは酸やアルカリに対する耐食性が高く、錆びにくく、高温でも耐熱性があります。しかし、ニッケルは希少資源であるため、ニッケルクロム鋼の代わりに他の合金元素の使用を試みるべきである。
8. モリブデン (Mo): モリブデンは、高温で鋼の結晶粒を微細化し、焼入れ性と熱強度を向上させ、十分な強度と耐クリープ性 (高温での長期応力、変形クリープ) を維持します。構造用鋼にモリブデンを添加すると、機械的性質が向上します。また、焼成による合金鋼の脆化も抑制することができる。工具鋼では赤みを改善することができます。
9. チタン (Ti): チタンは鋼の強力な脱酸剤です。鋼の内部構造を緻密で細粒強度にすることができます。老化に対する過敏症や低温脆性を軽減します。溶接性能を向上させます。粒界腐食を避けるために、クロム 18 ニッケル 9 オーステナイト系ステンレス鋼に適切なチタンを添加します。
10. バナジウム (V): バナジウムは鋼の優れた脱酸剤です。鋼に0.5％添加すると結晶粒が微細化し、強度と靭性が向上します。バナジウムと炭化炭素は、高温高圧下での水素腐食能力を向上させることができます。
11.タングステン（W）：タングステンは融点が高く、その割合が大きく、貴重な合金元素です。タングステンとカーボンを形成するタングステンカーバイドは、高い硬度と耐摩耗性を備えています。工具鋼にタングステンを加えたもので、切削工具や鍛造金型の赤硬度と熱強度が大幅に向上します。
12. ニオブ (Nb): ニオブは結晶粒を微細化し、鋼の過熱感受性と焼き戻し脆性を軽減し、強度を向上させますが、可塑性と靭性は低下します。通常の低合金鋼ニオブでは、耐大気腐食性と高温水素、窒素、アンモニア腐食能力を向上させることができます。ニオブにより溶接性が向上します。オーステナイト系ステンレス鋼にニオブを添加することで粒界腐食を防止します。
13.コバルト（Co）：コバルトは希少貴金属で、熱鋼や磁性材料などの特殊鋼や合金に使用されます。
14. 銅 (Cu): 武漢製鉄と大業鉱石を使用して鋼を精製し、多くの場合銅が含まれています。銅は強度と靱性、特に大気腐食性能を向上させることができます。欠点は、熱間加工では熱脆性が生じやすく、プラスチックの銅含有量が 0.5% 以上大幅に減少することです。銅の含有量が0.50％未満であれば溶接性に影響はありません。
15. アルミニウム (Al): アルミニウムは、鋼の脱酸剤に一般的に使用されます。少量のアルミニウムを添加する鋼は、結晶粒を微細化し、衝撃靱性を向上させることができる、深絞り板08Al鋼などです。アルミニウムには抗酸化性と耐食性もあります。アルミニウムとクロム、シリコンを組み合わせると、鋼では得られない高温耐食性と性能を大幅に向上させることができます。アルミニウムの欠点は、鋼の熱加工性能、溶接性能、切断性能に影響を与えることです。
16. ホウ素 (B): 微量のホウ素を添加することで鋼の緻密性と熱間圧延特性を改善し、強度を向上させることができます。
17. 窒素 (N): 窒素は鋼の強度、低温靭性、溶接性を向上させ、時効感受性を高めます。
18. 希土類元素 (Xt): 周期表の希土類元素は、原子番号 57 ～ 71 15 のランタニドです。これらの元素は金属ですが、その酸化物は「土」のようなものなので、慣例的にレアアースと呼ばれます。鋼に希土類を添加すると、鋼中の介在物の組成、形態、分布および特性が変化し、それによって靱性、溶接性、冷間加工性などの鋼の性能が向上します。耕作鋼にレアアースを添加することにより、耐摩耗性を向上させることができます。
投稿時間: 2021 年 4 月 22 日