المكونات الرئيسية للعناصر الفولاذية هي كما يلي:
1. الكربون (C): يزداد محتوى الكربون في الفولاذ ، وتزداد نقطة الخضوع وقوة الشد ، لكن اللدونة والتأثير ينخفضان. عندما يتجاوز محتوى الكربون 0. 23 في المائة ، تدهور أداء اللحام في الفولاذ ، وبالتالي لا يتجاوز محتوى الكربون في الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك المستخدمة في اللحام بشكل عام 0. 20 في المائة. سيؤدي المحتوى العالي من الكربون أيضًا إلى تقليل مقاومة الفولاذ للتآكل في الغلاف الجوي ، كما أن الفولاذ الكربوني العالي في الحقل المفتوح سهل الصدأ ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للكربون أن يزيد من هشاشة الفولاذ وحساسية تقادمه.
2. السيليكون (Si): تتم إضافة السيليكون كعامل مختزل ومزيل للأكسدة في عملية تصنيع الفولاذ ، لذلك يحتوي الفولاذ المهدئ على 0. 15-0. 3 0 بالمائة من السيليكون. يعتبر السيليكون عنصر صناعة السبائك إذا كان الفولاذ يحتوي على أكثر من 0. 50 إلى 0.60 بالمائة من السيليكون. يمكن للسيليكون أن يزيد بشكل كبير من حد المرونة ونقطة الخضوع وقوة الشد للصلب ، لذلك يستخدم على نطاق واسع كصلب نابض. يمكن أن تؤدي إضافة 1. 0-1. 2 بالمائة من السيليكون إلى الفولاذ الإنشائي المبرّد والمقسى إلى زيادة القوة بنسبة 15-20 بالمائة. إن الجمع بين السيليكون والموليبدينوم والتنغستن والكروم ، وما إلى ذلك ، له تأثير في تحسين مقاومة التآكل ومقاومة الأكسدة ، ويمكن أن يجعل الفولاذ المقاوم للحرارة. فولاذ منخفض الكربون يحتوي على 1-4 في المائة من السيليكون ، وموصلية مغناطيسية عالية جدًا ، ويستخدم في الصناعة الكهربائية كألواح فولاذية من السيليكون. ستؤدي زيادة السيليكون إلى تقليل أداء اللحام للفولاذ.
3. المنغنيز (Mn): في عملية صناعة الصلب ، يعتبر المنغنيز مزيلًا جيدًا للأكسدة ومزيل الكبريت ، ويحتوي الفولاذ العام على المنغنيز 0. 30-0. 5 0 في المائة. عند إضافة الفولاذ الكربوني بأكثر من 0.70 في المائة ، حتى لو كان "فولاذ المنغنيز" ، فإن فولاذ الكمية العامة للصلب لا يتمتع فقط بصلابة كافية ، ولكنه يتمتع أيضًا بقوة وصلابة أعلى ، ويحسن قابلية الصلب للفولاذ ، ويحسن الحرارة أداء العمل للصلب ، مثل الفولاذ 16Mn ، أعلى بنسبة 40 في المائة من نقطة العائد A3. المنغنيز 11-14 بالمائة من الفولاذ ذو مقاومة عالية جدًا للتآكل ، يستخدم في دلو الحفارات ، وبطانات المطاحن الكروية ، إلخ. ستؤدي زيادة المنجنيز إلى إضعاف مقاومة الفولاذ للتآكل وتقليل أداء اللحام.
4. الفوسفور (P): بشكل عام ، الفوسفور عنصر ضار في الفولاذ ، يزيد من هشاشة الفولاذ الباردة ، يجعل أداء اللحام سيئًا ، ويقلل من اللدونة ، ويجعل أداء الانحناء البارد سيئًا. لذلك ، يجب أن يكون محتوى الفسفور في الفولاذ أقل من 0. 045 بالمائة ، ويجب أن يكون الفولاذ عالي الجودة أقل.
5. الكبريت (S): الكبريت عادة عنصر ضار. إنه يجعل الفولاذ هشًا ساخنًا ، ويقلل من ليونة وصلابة الفولاذ ، ويسبب تشققات أثناء الكير والدرفلة. الكبريت يضر أيضًا بأداء اللحام ويقلل من مقاومة التآكل. لذلك ، عادةً ما يشترط أن يكون محتوى الكبريت أقل من 0. 0 55 بالمائة ، ويجب أن يكون الحديد عالي الجودة أقل من 0. 040 بالمائة. إن إضافة 0. 08-0. 20٪ من الكبريت إلى الفولاذ يمكن أن يحسن من قابلية التشغيل الآلي ، وعادة ما يطلق عليه قطع الفولاذ الحر.
6. الكروم (Cr): في الفولاذ الهيكلي والأدوات ، يمكن للكروم أن يحسن بشكل كبير القوة والصلابة ومقاومة التآكل ، ولكن في نفس الوقت يقلل من اللدونة والمتانة. يمكن أن يحسن الكروم مقاومة الأكسدة ومقاومة التآكل للفولاذ ، لذلك فهو عنصر سبيكة مهم للفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للحرارة.
7. النيكل (Ni): يمكن للنيكل أن يحسن قوة الفولاذ ، ويحافظ على اللدونة والمتانة الجيدة. النيكل لديه مقاومة عالية للتآكل للأحماض والقلويات ، ومقاومة الصدأ ومقاومة الحرارة في درجات الحرارة العالية. ومع ذلك ، نظرًا لأن النيكل هو مورد نادر ، يجب استخدام عناصر صناعة السبائك الأخرى بدلاً من فولاذ النيكل والكروم.
8. الموليبدينوم (Mo): الموليبدينوم يمكن أن يصنع صقل الحبوب الفولاذية ، ويحسن الصلابة وأداء القوة الحرارية ، في درجة حرارة عالية للحفاظ على القوة الكافية والقدرة على مقاومة الزحف (إجهاد طويل الأمد عند درجة حرارة عالية ، تشوه ، يسمى زحف). يمكن تحسين الخواص الميكانيكية للفولاذ الإنشائي بإضافة الموليبدينوم. يمكن أن يمنع أيضًا هشاشة سبائك الفولاذ التي تسببها النيران. يمكن تحسين الاحمرار في الأدوات الفولاذية.
9. التيتانيوم (Ti): التيتانيوم هو مزيل أكسدة قوي في الفولاذ. يمكن أن يجعل الهيكل الداخلي للفولاذ مضغوطًا وصقل قوة الحبوب ؛ تقليل حساسية الوقت وهشاشة البرودة. تحسين أداء اللحام. يمكن تجنب التآكل بين الحبيبات عن طريق إضافة التيتانيوم المناسب إلى Cr 18 Ni 9 الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
1 0. الفاناديوم (الخامس): الفاناديوم مزيل أكسدة ممتاز من الفولاذ. يمكن أن تؤدي إضافة 0.5 في المائة من الفاناديوم إلى الفولاذ إلى تنقية حبيبات البنية المجهرية وتحسين القوة والمتانة. يمكن للكربيدات المكونة من الفاناديوم والكربون تحسين مقاومة التآكل الهيدروجين تحت درجات الحرارة والضغط المرتفعين.
11- التنجستن (W): يتميز التنغستن بدرجة انصهار عالية وهو عنصر قيِّم في صناعة السبائك. يتكون كربيد التنجستن من التنجستن والكربون بصلابة عالية ومقاومة للتآكل. يمكن أن تؤدي إضافة التنغستن إلى فولاذ الأداة إلى تحسين الصلابة الحمراء والقوة الحرارية بشكل كبير ، والتي يمكن استخدامها كأدوات قطع وتزوير القوالب.
12.النيوبيوم (ملحوظة): يمكن للنيوبيوم تنقية الحبوب وتقليل الحساسية المفرطة وهشاشة الفولاذ ، وتحسين القوة ، ولكن اللدونة والمتانة انخفضت. يمكن أن تؤدي إضافة النيوبيوم إلى سبائك الصلب العادية المنخفضة إلى تحسين مقاومة التآكل في الغلاف الجوي وتآكل الهيدروجين والنيتروجين والأمونيا في درجات الحرارة العالية. يمكن أن يحسن النيوبيوم أداء اللحام. يمكن منع التآكل الحبيبي عن طريق إضافة النيوبيوم إلى الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ.
13- الكوبالت (Co): الكوبالت معدن ثمين نادر ، يستخدم في الغالب في الفولاذ والسبائك الخاصة ، مثل الفولاذ الساخن والمواد المغناطيسية.
14. النحاس (Cu): غالبًا ما يحتوي الفولاذ المكرر من خام Daye في WisCO على النحاس. يمكن أن يحسن النحاس القوة والمتانة ، خاصة بالنسبة للتآكل الجوي. العيب هو أنه من السهل إنتاج تقصف ساخن أثناء المعالجة الآلية الساخنة ، كما تقل اللدونة بشكل كبير عندما يتجاوز محتوى النحاس 0 .5 بالمائة. عندما يكون محتوى النحاس أقل من 0. 50 بالمائة ، لا يؤثر ذلك على قابلية اللحام.
15. الألمنيوم (Al): الألمنيوم هو مزيل للأكسدة شائع الاستخدام في الفولاذ. يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من الألومنيوم إلى الفولاذ إلى تنقية التحبب وتحسين صلابة الصدمات ، مثل الفولاذ 08Al لألواح السحب العميق. يحتوي الألمنيوم أيضًا على مقاومة للأكسدة ومقاومة للتآكل. يمكن للألمنيوم الممزوج بالكروم والسيليكون أن يحسن بشكل كبير أداء مقاومة التقشير بدرجة الحرارة العالية ومقاومة الفولاذ للتآكل بدرجة حرارة عالية. عيب الألمنيوم هو أنه يؤثر على خصائص الصلب ، اللحام والقطع على الساخن.
16. البورون (ب): يمكن أن تؤدي إضافة كمية ضئيلة من البورون إلى الفولاذ إلى تحسين التكثيف وخصائص الدرفلة على الساخن للصلب ، وتحسين القوة.
17. النيتروجين (N): يمكن أن يحسن النيتروجين قوة الفولاذ ، وصلابة درجات الحرارة المنخفضة وقابلية اللحام ، ويزيد من الحساسية للشيخوخة.
18. الأرض النادرة (Xt): تشير العناصر الأرضية النادرة إلى 15 لانثانيدات بأعداد ذرية من 57-71 في الجدول الدوري للعناصر. هذه العناصر كلها معادن ، لكن أكاسيدها تشبه الأرض ، لذلك يطلق عليها اسم الأتربة النادرة. يمكن أن تؤدي إضافة الأرض النادرة إلى الفولاذ إلى تغيير التكوين والتشكل والتوزيع وخصائص الادراج في الفولاذ ، وبالتالي تحسين الخصائص المختلفة للصلب ، مثل المتانة وقابلية اللحام وأداء العمل البارد. يمكن تحسين مقاومة التآكل لفولاذ ploughshare عن طريق إضافة الأرض النادرة.
