في الواقع، نقول بشكل عام، قد تكون مستنيرًا فجأة، خذ أولاً الفوسفور والكبريت، ما لم تكن متطلبات أداء الدوران للمواد العالية، فإن المادة العامة لا تتطلب إدراج هذين العنصرين الشوائب الضارة. يمكن للكروم والألومنيوم والسيليكون والعناصر الأرضية النادرة تحسين مقاومة الأكسدة للفولاذ المقاوم للحرارة. يمكن للكروم والموليبدينوم والتنغستن والفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم والكوبالت والبورون والأتربة النادرة وما إلى ذلك تحسين أو تحسين القوة الحرارية للفولاذ المقاوم للحرارة. الحديد هو العنصر الأساسي للفولاذ المقاوم للحرارة. يتمثل دور النيكل والمنغنيز بشكل أساسي في الحصول على الهياكل الأوستنيتي. الآن دعونا نقدم على وجه التحديد دور عناصر صناعة السبائك الرئيسية في الفولاذ المقاوم للحرارة.
الكروم (Cr)، العنصر هو العنصر الرئيسي لمقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية في الفولاذ المقاوم للحرارة، ويمكن أن يحسن القوة الحرارية للفولاذ المقاوم للحرارة. إن مقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية للفولاذ المقاوم للحرارة لها علاقة معينة بمحتوى الكروم. لذلك، يجب ألا يقل محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للحرارة الشائع الاستخدام عن 12%.
النيكل (Ni) هو أحد عناصر صناعة السبائك المهمة في الفولاذ المقاوم للحرارة، والذي يلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للحرارة. لكي يحصل الفولاذ على بنية أوستنيتي نقية في درجة حرارة الغرفة، يجب ألا يقل محتوى النيكل عن 25%. ومع ذلك، عندما يحتوي الفولاذ على عناصر صناعة السبائك الأخرى، من أجل الحصول على هيكل أوستنيتي نقي، يمكن تقليل محتوى النيكل بشكل مناسب. على سبيل المثال، عندما يكون محتوى الكربون 0.1% في الفولاذ هو 18%، من أجل الحصول على البنية الأوستنيتي النقية للصلب، يكون محتوى النيكل 8%، وهو {{7} نموذجي } النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المقاوم للحرارة. عندما يحتوي الفولاذ على عناصر تشكيل حديدية أخرى، من أجل الحصول على هيكل أوستنيتي نقي، سيزداد محتوى النيكل، إذا لم يتم زيادة محتوى النيكل، أو تقليل محتوى النيكل، سيكون هناك هيكل ثنائي الاتجاه، أو هيكل أوستنيتي غير مستقر، بارد قد تؤدي المعالجة إلى تغيير الطور (البنية الأوستنيتية إلى البنية المارتنسيتية).
الموليبدينوم (Mo)، هذا المعدن المقاوم للحرارة، لديه نقطة انصهار عالية (2625 درجة مئوية). له تأثير أفضل على تحسين القوة الحرارية للفولاذ المقاوم للحرارة، وفي الواقع، فهو مفيد أيضًا لمقاومة التآكل.
إن دور الكوبالت (Co) في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للحرارة يشبه دور النيكل، وبالمثل، في الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للحرارة يظهر الجرس أكثر، مع إضافة الكوبالت في الفولاذ المقاوم للحرارة الأوستنيتي الكروم والنيكل لتحسين درجة الحرارة المرتفعة. مقاومة التآكل للصلب مواتية. الكوبالت معدن نادر وباهظ الثمن ويجب استخدامه باعتدال.
التنغستن (W)، مثل الموليبدينوم، هذا العنصر هو أيضًا معدن مقاوم للحرارة ذو نقطة انصهار عالية (3380 درجة مئوية). يمكن أن تؤدي إضافة التنغستن إلى تحسين القوة الحرارية للمحلول الصلب.
الفاناديوم (V) معدن مقاوم للحرارة، نقطة انصهار عالية (1910 درجة) الفاناديوم عنصر فعال لتحسين القوة الحرارية للفولاذ الحديدي المقاوم للحرارة، ويستخدم الفاناديوم أيضًا في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للحرارة، ولكن المحتوى بشكل عام بين 0.3% و0.5%.
يعد السيليكون (Si) الموجود في الفولاذ المقاوم للحرارة عنصرًا مفيدًا لمقاومة التآكل الناتج عن درجات الحرارة العالية، وفي الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي إضافة السيليكون إلى الفولاذ أيضًا إلى تحسين أدائه في ظروف درجة حرارة الغرفة. بشكل عام، لا يتجاوز محتوى السيليكون في الفولاذ المقاوم للحرارة 2%.
يعد الألومنيوم (Al) عنصرًا مهمًا في صناعة السبائك لمقاومة الأكسدة في الفولاذ المقاوم للحرارة، ولا يزيد محتوى الألومنيوم في الفولاذ المقاوم للحرارة بشكل عام عن 6٪.
التيتانيوم (Ti)، هذا العنصر عبارة عن سبيكة قيمة، وهو أحد عناصر تشكيل الكربيد القوية، والغرض من ذلك هو منع التآكل غير المباشر.
النيوبيوم (Nb) هو أيضًا عنصر تشكيل كربيد قوي، وكربيدات النيوبيوم مستقرة جدًا عند درجات الحرارة المرتفعة، فقط أقل بقليل من كربيدات التيتانيوم. نظرًا لقوته الحرارية الجيدة، فقد تم استخدام النيوبيوم على نطاق واسع في سبائك الفولاذ المقاوم للحرارة والفولاذ المقاوم للحرارة عالي السبائك. يتراوح محتوى النيوبيوم في الفولاذ عالي المقاومة للحرارة من 1% إلى 2% بشكل عام.
يتمتع البورون (B) بتقارب قوي مع النيتروجين (N) والأكسجين (O)، ويمكن زراعة كمية ضئيلة من البورون ({{0}}.001%) في الفولاذ لتحسين صلابته. في الفولاذ المقاوم للحرارة من البيرلايت، يمكن للبورون النزر أن يحسن قوة الفولاذ في درجات الحرارة العالية؛ يمكن أن تؤدي إضافة 0.025% من البورون إلى الفولاذ المقاوم للحرارة الأوستنيتي إلى تحسين مقاومته للزحف، لكن التأثير يكون عكسيًا عندما يكون محتوى Peng أعلى. تعد إضافة البورون لتقوية حدود الحبوب أمرًا مهمًا للغاية لتعزيز القوة الدائمة للفولاذ المقاوم للحرارة. تتوزع ذرات البورون بشكل أساسي في حدود الحبوب، لذلك يلعب البورون دوراً مهماً في تقوية حدود الحبوب.
المنغنيز (Mn) هو مزيل جيد للأكسدة وإزالة الكبريت، فهو يجعل قدرة الفولاذ على تشكيل وتثبيت الهيكل الأوستنيتي في المرتبة الثانية بعد النيكل، ليحل محل النيكل بفولاذ المنغنيز المقاوم للحرارة، وله مجموعة واسعة من الاستخدامات. على الرغم من أن المنغنيز يمكن أن يحسن القوة اللحظية للفولاذ عند درجة حرارة عالية، إلا أنه ليس له تأثير كبير على القوة الدائمة وقوة الزحف.
الكربون (C) عنصر لا غنى عنه في الفولاذ. يرتبط تأثير تقوية الكربون في الفولاذ ارتباطًا وثيقًا بتركيب وبنية الكربيد الذي يشكله، ويرتبط تأثير تقوية الكربون أيضًا بدرجة الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة، يتناقص تأثير التقوية بسبب تراكم الكربيدات. زيادة محتوى الكربون في الفولاذ سوف يقلل من اللدونة وقابلية اللحام للصلب. لذلك، بالإضافة إلى الفولاذ ذو متطلبات القوة الأعلى، يتم التحكم في محتوى الكربون في الفولاذ الأوستنيتي العام المقاوم للحرارة في نطاق منخفض.
دور النيتروجين (N) كعنصر صناعة السبائك في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للحرارة يشبه إلى حد ما دور الكربون. يمكن لمحتوى النيتروجين في الفولاذ المقاوم للحرارة من الكروم والنيكل الأوستنيتي أن يحسن القوة الحرارية للصلب، وليس له أي تأثير تقريبًا على الهشاشة. قد يكون السبب هو ترسيب النتريدات المشتتة. دور كل عنصر في الفولاذ المقاوم للحرارة.
