العنصر 1: H (الهيدروجين)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
H is the most harmful element in general steel. Dissolving hydrogen in steel will cause defects such as hydrogen embrittlement and white spot of steel. Like oxygen and nitrogen, hydrogen has a very small solubility in solid steel. It dissolves into molten steel at high temperature. When it is cooled, it is too late to escape and accumulates in the structure to form high-pressure fine pores, which drastically reduces the plasticity, toughness and fatigue strength of the steel. , which will cause cracks and brittle fractures in severe cases. "Hydrogen embrittlement" mainly occurs in martensitic steels, not very prominent in ferrite steels, and generally increases with hardness and carbon content.
من ناحية أخرى ، يمكن لـ H تحسين النفاذية المغناطيسية للصلب ، ولكنه يزيد أيضًا من الإكراه وفقدان الحديد (يمكن زيادة الإكراه بمقدار 0. 5 إلى 2 مرات بعد إضافة H).
العنصر 2: ب (البورون)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ B في الفولاذ في زيادة صلابة الفولاذ ، وبالتالي توفير المعادن النادرة الأخرى ، مثل النيكل والكروم والموليبدينوم وما إلى ذلك. ولهذا الغرض ، يتم تحديد محتواه بشكل عام في نطاق {{{{2} }}}. 0 0 1 بالمائة إلى 0.005 بالمائة. يمكن أن يحل محل 1.6 في المائة من النيكل ، و 0.3 في المائة من الكروم أو 0.2 في المائة من الموليبدينوم. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن استبدال الموليبدينوم بالبورون ، لأن الموليبدينوم يمكن أن يمنع أو يقلل من هشاشة المزاج ، في حين أن البورون لديه ميل طفيف لتعزيز هشاشة المزاج ، لذلك لا يمكن استخدامه. يحل البورون محل الموليبدينوم تمامًا.
يمكن أن تؤدي إضافة البورون إلى الفولاذ الكربوني المتوسط إلى تحسين خصائص الفولاذ بشكل كبير بسماكة تزيد عن 20 مم بعد التبريد والتلطيف بسبب تحسين الصلابة. لذلك ، يمكن استخدام فولاذ 40B و 40MnB بدلاً من 40Cr ، ويمكن استخدام فولاذ 20Mn2TiB بدلاً من الفولاذ الكربوني 20CrMnTi. ومع ذلك ، نظرًا لأن تأثير البورون يضعف أو حتى يختفي مع زيادة محتوى الكربون في الفولاذ ، عند اختيار البورون - الذي يحتوي على الفولاذ الكربوني ، يجب مراعاة أنه بعد أن يتم كربنة الأجزاء ، فإن صلابة الطبقة الكربونية سيكون أقل من النواة. هذه الميزة من النفاذية.
يتطلب فولاذ الزنبرك بشكل عام تقسية كاملة ، وعادة ما تكون منطقة الزنبرك ليست كبيرة ، لذلك من المفيد استخدام - البورون المحتوي على الفولاذ. يتقلب تأثير البورون على الفولاذ الزنبركي عالي السيليكون بشكل كبير ، وهو أمر غير مريح للاستخدام.
للبورون تقارب قوي مع النيتروجين والأكسجين. يمكن أن تؤدي إضافة 0. 007 في المائة من البورون إلى الفولاذ المغلي إلى القضاء على ظاهرة تقادم الفولاذ.
العنصر 3: C (الكربون)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
C is the main element next to iron, which directly affects the strength, plasticity, toughness and weldability of steel.
عندما يكون محتوى الكربون في الفولاذ أقل من {{0}. 8 في المائة ، تزداد قوة وصلابة الفولاذ مع زيادة محتوى الكربون ، بينما تقل الليونة والصلابة ؛ ولكن عندما يكون محتوى الكربون أعلى من 1.0 في المائة ، مع زيادة محتوى الكربون ، تقل قوة الفولاذ.
مع زيادة محتوى الكربون ، تتدهور قابلية اللحام للفولاذ (بالنسبة للصلب الذي يحتوي على محتوى كربوني أكبر من 0. 3 في المائة ، تقل قابلية اللحام بشكل كبير) ، ويزداد الهشاشة الباردة وحساسية التقادم ، وتقل مقاومة التآكل في الغلاف الجوي.
العنصر 4: N (نيتروجين)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
تأثير النيتروجين على خواص الفولاذ مشابه لتأثير الكربون والفوسفور. مع زيادة محتوى النيتروجين ، يمكن تحسين قوة الفولاذ بشكل كبير ، ويمكن أيضًا تقليل اللدونة ، وخاصة المتانة ، بشكل كبير ، وتآكل قابلية اللحام ، وزيادة هشاشة البرد ؛ في الوقت نفسه ، يؤدي ميل الشيخوخة والهشاشة الباردة والهشاشة الساخنة إلى إتلاف أداء اللحام وأداء الانحناء البارد للفولاذ. لذلك ، يجب تقليل محتوى النيتروجين في الفولاذ وتقليله. يشترط بشكل عام ألا يزيد محتوى النيتروجين عن 0. 018 بالمائة.
يمكن أن يقلل النيتروجين من آثاره الضارة من خلال الجمع بين الألومنيوم والنيوبيوم والفاناديوم وعناصر أخرى ، وتحسين خصائص الفولاذ ، ويمكن استخدامه كعنصر في صناعة السبائك للفولاذ - المنخفض. بالنسبة لبعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن أن تؤدي زيادة محتوى N بشكل مناسب إلى تقليل كمية Cr المستخدمة ، مما يقلل التكلفة بشكل فعال.
العنصر 5: O (أكسجين)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
O عنصر ضار في الفولاذ. يدخل الفولاذ بشكل طبيعي أثناء عملية صناعة الفولاذ. على الرغم من إضافة المنجنيز والسيليكون والحديد والألمنيوم لإزالة الأكسدة في نهاية عملية صناعة الفولاذ ، إلا أنه من المستحيل إزالتها تمامًا. أثناء تصلب الفولاذ المصهور ، يتكون أول أكسيد الكربون عن طريق تفاعل الأكسجين والكربون في المحلول ، مما قد يتسبب في حدوث فقاعات. يوجد الأكسجين بشكل أساسي في شكل FeO و MnO و SiO2 و Al2O3 وغيرها من المواد الموجودة في الفولاذ ، مما يقلل من قوة ودونة الفولاذ. على وجه الخصوص ، له تأثير خطير على قوة التعب وصلابة التأثير.
سوف يزيد الأكسجين من فقد الحديد في فولاذ السيليكون ، ويضعف النفاذية المغناطيسية والحث المغناطيسي ، ويزيد من تأثير الشيخوخة المغناطيسية.
العنصر 6: ملغ (مغنيسيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن أن تقلل من العدد والحجم والتوزيع المنتظم وتحسين الشكل للإدراج في الفولاذ. يمكن أن تؤدي كمية صغيرة من المغنيسيوم إلى تحسين حجم الكربيد وتوزيع الصلب المحمل ، كما أن جسيمات كربيد المغنيسيوم {0} التي تحتوي على فولاذ المحمل تكون دقيقة وموحدة. عندما يكون محتوى المغنيسيوم 0. 002 في المائة إلى 0.003 في المائة ، تزداد قوة الشد وقوة الخضوع بأكثر من 5 في المائة ، وتبقى اللدونة بشكل أساسي دون تغيير.
العنصر 7: Al (الألومنيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يضاف الألمنيوم إلى الفولاذ كعنصر مزيل للأكسدة أو سبيكة ، وقدرة إزالة الأكسدة للألمنيوم أقوى بكثير من قدرة السيليكون والمنغنيز. تتمثل الوظيفة الرئيسية للألمنيوم في الفولاذ في تنقية الحبوب وإصلاح النيتروجين في الفولاذ ، وبالتالي تحسين صلابة الصدمات بشكل كبير وتقليل قابلية التقصف والشيخوخة الباردة. على سبيل المثال ، يتطلب الفولاذ الإنشائي الكربوني من الدرجة D ألا يقل محتوى الألمنيوم القابل للذوبان في الفولاذ {{0} عن 0. 015 بالمائة ، ودرفلة الباردة - تتطلب ألواح الصلب 08AL للسحب العميق أن يكون محتوى الألمنيوم القابل للذوبان الحمضي - في الفولاذ 0.015 بالمائة -0 065 بالمائة.
يمكن للألمنيوم أيضًا تحسين مقاومة الفولاذ للتآكل ، خاصة عند استخدامه مع عناصر مثل الموليبدينوم والنحاس والسيليكون والكروم.
يمكن أن يزيد الكروم الموليبدينوم الصلب والكروم الصلب المحتوي على Al من مقاومة التآكل. يمكن أن يتسبب وجود Al في فولاذ الأداة عالي الكربون في إخماد الهشاشة. عيب الألومنيوم هو أنه يؤثر على قابلية التشغيل على الساخن وقابلية اللحام وقابلية تشكيل الفولاذ.
العنصر 8: Si (السيليكون)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
Si هو عامل اختزال ومزيل أكسدة مهمين في عملية صناعة الصلب: بالنسبة للعديد من المواد في الكربون الصلب ، يحتوي Si على أقل من 0 .5 بالمائة Si ، والذي يتم جلبه بشكل عام إلى عملية صناعة الصلب كعامل اختزال ومزيل للأكسدة. من.
Silicon can dissolve in ferrite and austenite to improve the hardness and strength of steel, its role is second only to phosphorus, and stronger than manganese, nickel, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium and other elements. However, when the silicon content exceeds 3 percent , the plasticity and toughness of the steel will be significantly reduced. Silicon can improve the elastic limit, yield strength and yield ratio (σs/σb), and fatigue strength and fatigue ratio (σ-1/σb) of steel. This is because silicon or silicon-manganese steel can be used as spring steel.
يمكن أن يقلل السيليكون من الكثافة والتوصيل الحراري والتوصيل الكهربائي للفولاذ. يمكن أن يعزز تقشر حبيبات الفريت ويقلل من الإكراه. هناك ميل لتقليل تباين البلورة ، مما يجعل المغنطة سهلة ويقلل من مقاومة المغناطيسية ، والتي يمكن استخدامها لإنتاج الفولاذ الكهربائي ، وبالتالي فإن فقدان المقاومة المغناطيسية للصفائح الفولاذية من السيليكون يكون منخفضًا. يمكن للسيليكون تحسين النفاذية المغناطيسية للفريت ، بحيث يكون للصفائح الفولاذية تحريض مغناطيسي أعلى في مجال مغناطيسي أضعف. لكن السيليكون يقلل من الحث المغناطيسي للصلب تحت الحقول المغناطيسية القوية. يتمتع السيليكون بقدرة قوية على إزالة الأكسدة ، مما يقلل من تأثير الشيخوخة المغناطيسية للحديد.
عندما يتم تسخين السليكون الذي يحتوي على الفولاذ - في جو مؤكسد ، يتم تكوين طبقة من فيلم SiO2 على السطح ، وبالتالي تحسين مقاومة أكسدة الفولاذ عند درجة حرارة عالية.
يمكن أن يعزز السيليكون نمو البلورات العمودية في الفولاذ المصبوب ويقلل من اللدونة. إذا تم تبريد الفولاذ السليكوني بسرعة عند تسخينه ، بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة ، فإن فرق درجة الحرارة بين داخل وخارج الفولاذ كبير ، لذلك سوف ينكسر.
يمكن أن يقلل السيليكون من قابلية لحام الفولاذ. نظرًا لأن السيليكون يتمتع بقدرة أكبر على الارتباط بالأكسجين مقارنة بالحديد ، فمن السهل توليد سيليكات مذابة منخفضة - أثناء اللحام ، مما يزيد من سيولة الخبث والمعدن المنصهر ، ويسبب تناثرًا ويؤثر على جودة اللحام. السيليكون مزيل أكسدة جيد. عند إزالة الأكسدة بالألمنيوم ، يمكن أن تؤدي إضافة كمية معينة من السيليكون حسب الاقتضاء إلى تحسين معدل إزالة الأكسدة بشكل كبير. توجد كمية معينة من السليكون المتبقي في الفولاذ ، والذي يتم إحضاره كمواد خام أثناء صناعة الحديد والصلب. في غليان الفولاذ ، يقتصر السيليكون على<0.07%, and="" when="" intentionally="" added,="" ferrosilicon="" is="" added="" during="">
العنصر 9: الفوسفور
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
P is brought into steel by ore, and phosphorus is generally a harmful element. Although phosphorus can increase the strength and hardness of steel, it causes a significant decrease in plasticity and impact toughness. Especially at low temperatures, it makes the steel significantly brittle, a phenomenon called "cold brittleness". Cold brittleness deteriorates the cold working and weldability of steel. The higher the phosphorus content, the greater the cold brittleness, so the control of phosphorus content in steel is stricter. High-quality high-quality steel: P < 0.025%;="" high-quality="" steel:="" p="">< 0.04%;="" ordinary="" steel:="" p=""><>
يحتوي P على محلول صلب جيد مقوي وتأثيرات تصلب العمل البارد. يتم استخدامه مع النحاس لتحسين مقاومة التآكل في الغلاف الجوي لفولاذ - سبائك عالية - منخفضة القوة ، ولكنه يقلل من أداء الختم على البارد. يتم استخدامه مع الكبريت والمنغنيز لتحسين التشغيل الآلي وزيادة الاسترداد. هشاشة النار وحساسية الهشاشة الباردة.
Phosphorus can improve the specific resistance, and because it is easy to coarsely crystallize, it can reduce the coercive force and eddy current loss. In terms of magnetic induction, the magnetic induction of steel with high phosphorus content will increase under weak and medium magnetic fields. Hot working of P{{0}}containing silicon steel It is not difficult, but because it will make the silicon steel cold brittle, the content is ≯ 0.15 percent (for example, the silicon steel for cold-rolled motors contains P=0.07-0.10 percent ).
الفوسفور هو العنصر الأقوى في تقوية الفريت. (سيتجاوز تأثير P على درجة حرارة إعادة التبلور ونمو حبيبات فولاذ السيليكون تأثير نفس محتوى السيليكون بمقدار 4 إلى 5 مرات.)
العنصر 10: S (كبريت)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
Sulfur comes from ore and fuel coke for steelmaking. It is a harmful element in steel. Sulfur exists in steel in the form of iron sulfide (FeS), and FeS and Fe form low melting point (985 degree ) compounds. The hot working temperature of steel is generally above 1150 1200 degree , so when the steel is hot worked, the workpiece is cracked due to the premature melting of the FeS compound, which is called "hot embrittlement". Decreases the ductility and toughness of the steel, causing cracks during forging and rolling. Sulfur is also detrimental to weldability, reducing corrosion resistance. High-grade high-quality steel: S < 0.02%="" ~="" 0.03%;="" high-quality="" steel:="" s="">< 0.03%="" ~="" 0.045%;="" ordinary="" steel:="" s="">< 0.055%="" ~="" 0.7%="" or="">
نظرًا لأن رقائقها هشة ويمكن أن تحصل على سطح شديد اللمعان ، فيمكن استخدامها لصنع أجزاء من الصلب (تسمى قطع الصلب {0} المجانية) التي تتطلب حمولة منخفضة وتشطيبًا عاليًا للسطح (مثل Cr14) تمت إضافة كمية صغيرة من الكبريت عن عمد (= 0. 2 إلى 0.4 بالمائة). تحمل بعض أنواع فولاذ أدوات HSS سطح مبركن.
العناصر 11 ، 12: K / Na (بوتاسيوم / صوديوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن استخدام البوتاسيوم / الصوديوم كمعدّل لتكوير الكربيدات في الحديد الأبيض ، بحيث يمكن زيادة صلابة الحديد الأبيض (وصلب ليدبوريت) بأكثر من مرتين مع الحفاظ على الصلابة الأصلية ؛ تكرير ، استقرار عملية معالجة الحديد الدودي ؛ هو عنصر أوستنيتي قوي ، على سبيل المثال ، يمكنه تقليل نسبة المنغنيز / الكربون لصلب المنغنيز الأوستنيتي من 10: 113: 1 إلى 4: 1 5: 1.
العنصر 13: Ca (كالسيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن أن تؤدي إضافة الكالسيوم إلى الفولاذ إلى تنقية الحبوب وإزالة الكبريت جزئيًا وتغيير تكوين وكمية وتشكيل المواد غير المعدنية -. إنه مشابه بشكل أساسي لتأثير إضافة الأرض النادرة إلى الفولاذ.
تحسين مقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل ، ودرجة الحرارة العالية وأداء درجات الحرارة المنخفضة للفولاذ ؛ تحسين صلابة الصدمات وقوة التعب واللدونة وأداء اللحام للفولاذ ؛ يزيد من البرودة ومقاومة الصدمات وصلابة ومتانة التلامس للفولاذ.
تعمل إضافة الكالسيوم إلى الفولاذ المصبوب على تحسين سيولة الفولاذ المصهور بشكل كبير ؛ تم تحسين التشطيب السطحي للصب ، والقضاء على تباين الهيكل في الصب ؛ يتم زيادة أداء الصب ، ومقاومة التشقق الحراري ، والأداء الميكانيكي ، وأداء التشغيل بدرجات متفاوتة. .
يمكن أن تؤدي إضافة الكالسيوم إلى الفولاذ إلى تحسين مقاومة - التكسير الناجم عن الهيدروجين وتمزق الصفائح ، وإطالة استخدام المعدات والأدوات
الحياة. يمكن استخدام الكالسيوم كمزيل للأكسدة وملقح عند إضافته إلى السبيكة الرئيسية ، ويلعب دورًا في تكوين السبائك الدقيقة.
العنصر 14: Ti (تيتانيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
التيتانيوم له صلة قوية بالنيتروجين والأكسجين والكربون ، وله تقارب أقوى مع الكبريت من الحديد. إنه مزيل أكسدة جيد ومزيل للغازات وعنصر فعال لتثبيت النيتروجين والكربون. على الرغم من أن التيتانيوم عنصر مكون من كربيد قوي - ، فإنه لا يتحد مع العناصر الأخرى لتكوين مركبات معقدة. كربيد التيتانيوم لديه قوة ربط قوية ، واستقرار ، وليس من السهل تحللها. فقط عندما يتم تسخينها إلى ما يزيد عن 1000 درجة في الفولاذ يمكن أن تذوب ببطء إلى محلول صلب.
قبل أن يتم إذابتها ، فإن جزيئات كربيد التيتانيوم لها تأثير في منع نمو الحبوب. نظرًا لأن التقارب بين التيتانيوم والكربون أكبر بكثير من التقارب بين الكروم والكربون ، غالبًا ما يستخدم التيتانيوم لإصلاح الكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ للقضاء على استنفاد الكروم عند حدود الحبوب ، وبالتالي القضاء على التآكل الحبيبي للفولاذ أو تقليله.
يعتبر التيتانيوم أيضًا أحد عناصر تشكيل الفريت القوية ، مما يزيد بشدة من درجات حرارة الصلب A1 و A3. يمكن أن يحسن التيتانيوم من اللدونة والمتانة في سبائك الصلب العادية المنخفضة. تزداد قوة الفولاذ حيث يقوم التيتانيوم بإصلاح النيتروجين والكبريت ويشكل كربيد التيتانيوم. بعد التطبيع ، يتم تكرير الحبوب ، ويمكن أن يؤدي الترسيب لتشكيل الكربيدات إلى تحسين اللدونة والتأثير على صلابة الفولاذ بشكل كبير. التيتانيوم - الذي يحتوي على سبائك فولاذية لها خصائص ميكانيكية وخصائص معالجة جيدة. العيب الرئيسي هو أن الصلابة ضعيفة بعض الشيء.
عادةً ما يتم إضافة التيتانيوم الذي يحتوي على حوالي 5 أضعاف الكربون إلى الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الكروم ، والذي لا يمكنه فقط تحسين مقاومة التآكل (بشكل أساسي مقاومة - التآكل بين الحبيبات) وصلابة الفولاذ ، ولكن أيضًا تنظيم اتجاه نمو الحبوب من الفولاذ عند درجة حرارة عالية وتحسين قابلية اللحام للفولاذ.
العنصر 15: V (الفاناديوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمتلك الفاناديوم تقاربًا قويًا مع الكربون والأمونيا والأكسجين ، ويشكل مركبات ثابتة مقابلة معه. يوجد الفاناديوم بشكل رئيسي على شكل كربيدات في الفولاذ. وتتمثل مهمتها الرئيسية في صقل هيكل وحبوب الفولاذ وتقليل قوة وصلابة الفولاذ. عندما يذوب في محلول صلب عند درجة حرارة عالية ، فإنه يزيد من الصلابة ؛ على العكس من ذلك ، عندما يوجد على شكل كربيد ، فإنه يقلل من الصلابة. يزيد الفاناديوم من ثبات التقسية للفولاذ المقوى وينتج تأثير تصلب ثانوي. محتوى الفاناديوم في الفولاذ ، باستثناء فولاذ الأدوات عالية السرعة {0} ، لا يزيد عمومًا عن 0.5 بالمائة.
يمكن للفاناديوم تنقية الحبوب في الفولاذ العادي منخفض الكربون ، وتحسين القوة ونسبة العائد بعد التطبيع وخصائص درجات الحرارة المنخفضة ، وتحسين أداء اللحام للفولاذ.
غالبًا ما يستخدم الفاناديوم في سبائك الفولاذ الهيكلي مع عناصر مثل المنغنيز والكروم والموليبدينوم والتنغستن في الفولاذ الهيكلي لأنه سيقلل من الصلابة في ظل ظروف المعالجة الحرارية العامة. يستخدم الفاناديوم بشكل أساسي في الصلب المبرد والمُقَسَّى لتحسين قوة ونسبة العائد للفولاذ ، وتنقية الحبوب ، والتقاط حساسية السخونة الزائدة. في حالة الفولاذ الكربوني ، يمكن تكرير الحبوب ، بحيث يمكن إخماد الفولاذ مباشرة بعد الكربنة بدون تبريد ثانوي.
يمكن للفاناديوم في الفولاذ الزنبركي والفولاذ المحمل أن يحسن القوة ونسبة العائد ، خاصة الحد النسبي والحد المرن ، ويقلل من حساسية نزع الكربنة أثناء المعالجة الحرارية ، وبالتالي تحسين جودة السطح. يحتوي الفولاذ المحمل الذي يحتوي على الخماسي والفاناديوم على تشتت عالي الكربنة وأداء جيد.
يقوم الفاناديوم بتكرير الحبوب في فولاذ الأدوات ، ويقلل من حساسية السخونة الزائدة ، ويزيد من ثبات التقسية ومقاومة التآكل ، وبالتالي يطيل عمر الأداة.
العنصر 16: الكروم (الكروم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن أن يزيد الكروم من صلابة الفولاذ وله تأثير التصلب الثانوي ، والذي يمكن أن يحسن صلابة ومقاومة التآكل للفولاذ الكربوني دون جعل الفولاذ هشًا. عندما يتجاوز المحتوى 12 في المائة ، يكون للصلب مقاومة جيدة للأكسدة بدرجة حرارة عالية ومقاومة للتآكل التأكسدي ، كما يزيد من القوة الحرارية للفولاذ. الكروم هو عنصر السبائك الرئيسي للفولاذ المقاوم للصدأ - والفولاذ المقاوم للحرارة -.
يمكن للكروم تحسين قوة وصلابة الفولاذ الكربوني في الحالة المدلفنة ، وتقليل الاستطالة وتقليل المساحة. عندما يتجاوز محتوى الكروم 15 في المائة ، ستنخفض القوة والصلابة ، وسيزداد استطالة وتقليل المنطقة وفقًا لذلك. الكروم - الذي يحتوي على أجزاء فولاذية يسهل الحصول على جودة تشطيب عالية للسطح عن طريق الطحن.
تتمثل الوظيفة الرئيسية للكروم في الهيكل المروي والمُخفف في تحسين الصلابة ، بحيث يتمتع الفولاذ بخصائص ميكانيكية شاملة أفضل بعد التبريد والتلطيف. في الفولاذ الكربوني ، يمكن أيضًا تكوين الكروم - المحتوي على الكربيدات ، وبالتالي تحسين مقاومة سطح المادة. الكشط.
Chromium-containing spring steel is not easily decarburized during heat treatment. Chromium can improve the wear resistance, hardness and red hardness of tool steel, and has good tempering stability. In electrothermal alloys, chromium can improve the oxidation resistance, resistance and strength of the alloy.
العنصر 17: Mn (منجنيز)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن للمنغنيز تحسين قوة الفولاذ: نظرًا لأن المنغنيز رخيص نسبيًا ويمكن إذابته بلا حدود مع الحديد ، فإن تأثيره ضئيل نسبيًا على اللدونة مع تحسين قوة الفولاذ. لذلك ، يستخدم المنجنيز على نطاق واسع كعنصر تقوية في الفولاذ. يمكن القول أن جميع أنواع الفولاذ الكربوني تحتوي بشكل أساسي على المنغنيز. لدينا الفولاذ الطري الختم الشائع ، فولاذ الطور المزدوج {0} (فولاذ DP) ، فولاذ مستحث بالتحول - (فولاذ TR) ، فولاذ مارتينسيت (فولاذ MS) ، كلها تحتوي على المنغنيز. بشكل عام ، لا يتجاوز محتوى المنغنيز في الفولاذ الطري 0.5 بالمائة ؛ يزداد محتوى المنغنيز في الفولاذ عالي القوة - مع زيادة مستوى القوة ، مثل الفولاذ المارتنسيتي ، والذي يمكن أن يصل إلى 3 بالمائة.
تعمل Mn على تحسين صلابة الفولاذ وتحسين قابلية التشغيل على الساخن: الأمثلة النموذجية هي 40Mn و 40 من الفولاذ.
يمكن للمنغنيز أن يزيل تأثير S (الكبريت): يمكن للمنغنيز أن يشكل نقطة انصهار عالية MnS مع S في صهر الحديد والصلب ، وبالتالي يضعف ويزيل الآثار الضارة لـ S.
ومع ذلك ، فإن محتوى Mn هو أيضًا سيف ذو حدين -. محتوى المنغنيز ليس مرتفعًا قدر الإمكان. ستؤدي زيادة محتوى المنجنيز إلى تقليل مرونة الفولاذ وقابلية اللحام.
العنصر 18: Co (Cobalt)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يستخدم الكوبالت في الغالب في أنواع الفولاذ والسبائك الخاصة. الكوبالت - الذي يحتوي على - فولاذ عالي السرعة يتميز بصلابة عالية في درجات الحرارة -. يمكن أن تؤدي إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ المصلد في نفس الوقت إلى الحصول على - صلابة عالية وخصائص ميكانيكية شاملة جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الكوبالت أيضًا عنصرًا مهمًا في صناعة السبائك في الفولاذ القوي حرارياً والمواد المغناطيسية.
يقلل الكوبالت من صلابة الفولاذ ، لذا فإن إضافته إلى الفولاذ الكربوني وحده سيقلل من الخواص الميكانيكية الشاملة بعد التبريد والتلطيف. يمكن أن يقوي الكوبالت الفريت ، وعند إضافته إلى الفولاذ الكربوني ، يمكنه تحسين الصلابة ونقطة الخضوع وقوة الشد للصلب في الحالة الملدنة أو الطبيعية. انخفض مع زيادة محتوى الكوبالت. نظرًا لخصائصه المضادة - للأكسدة ، يُستخدم الكوبالت في - الفولاذ المقاوم للحرارة - في السبائك المقاومة للحرارة. تُظهر توربينات الغاز المصنوعة من خليط معدني والتي تعتمد على الكوبالت - دورها الفريد.
العنصر 19: نيكل (نيكل)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
الآثار المفيدة للنيكل هي: قوة عالية ، وصلابة عالية وصلابة جيدة ، مقاومة كهربائية عالية ، مقاومة عالية للتآكل.
من ناحية ، تزداد قوة الفولاذ بقوة ، ومن ناحية أخرى ، يتم الحفاظ دائمًا على صلابة الحديد عند مستوى عالٍ جدًا. درجة حرارته الهشة منخفضة للغاية. (عندما ني<0.3%, its="" brittle="" temperature="" is="" below="" -100℃.="" when="" the="" amount="" of="" ni="" increases,="" about="" 4~5%,="" its="" embrittlement="" temperature="" can="" be="" reduced="" to="" -180℃.="" therefore,="" it="" can="" improve="" the="" quenching="" structural="" steel="" at="" the="" same="" time.="" the="" strength="" and="" ductility="" of="" the="" steel="" containing="" ni="3.5%," without="" cr="" can="" be="" air="" quenched,="" and="" the="" cr="" steel="" containing="" ni="8%" can="" also="" be="" transformed="" into="" m="" body="" at="" a="" very="" small="" cooling="">
The lattice constant of Ni is similar to that of -iron, so it can form a continuous solid solution. This is beneficial to improve the hardenability of steel. Ni can reduce the critical point and increase the stability of austenite, so the quenching temperature can be reduced and the hardenability is good. Generally, thick and heavy parts with large sections are made of Ni-added steel. When it is combined with Cr, W or Cr, Mo, the hardenability can be increased especially. Nickel-molybdenum steel also has a high fatigue limit. (Ni steel has good thermal fatigue resistance, and works in repeated hot and cold conditions. σ, k are high)
يتم استخدام Ni في الفولاذ المقاوم للصدأ لجعل الفولاذ له هيكل جسم موحد لتحسين مقاومة التآكل. ليس من السهل تسخين الفولاذ الذي يحتوي على النيكل بشكل عام ، لذلك يمكن أن يمنع نمو الحبوب في درجات حرارة عالية مع الحفاظ على - بنية حبيبات دقيقة.
العنصر 20: النحاس (النحاس)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يتمثل الدور البارز للنحاس في الفولاذ في تحسين مقاومة التآكل في الغلاف الجوي لسبائك الفولاذ العادي ذي السبائك المنخفضة {0} ، خاصةً عند استخدامه مع الفوسفور ، يمكن أن تؤدي إضافة النحاس أيضًا إلى تحسين قوة ونسبة إنتاج الفولاذ بدون يؤثر سلبًا على أداء اللحام. سكة حديدية (U - Cu) تحتوي على 0. 20٪ إلى 0.50٪ من النحاس ، بالإضافة إلى مقاومة التآكل ، فإن عمرها المقاوم للتآكل هو 2-5 مرات من قضبان الصلب الكربوني العادية.
عندما يتجاوز محتوى النحاس 0. 75 في المائة ، يمكن إنتاج تأثير تقوية الشيخوخة بعد معالجة المحلول والتقادم. عندما يكون المحتوى منخفضًا ، يكون تأثيره مشابهًا لتأثير النيكل ، لكنه أضعف. عندما يكون المحتوى مرتفعًا ، يكون غير مناسب لمعالجة التشوه الساخن ، مما يؤدي إلى تقصف النحاس أثناء معالجة التشوه الساخنة. 2 في المائة إلى 3 في المائة من النحاس في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ يمكن أن يكون له مقاومة للتآكل لحمض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك وحمض الهيدروكلوريك وثباته للتآكل الإجهادي.
العنصر 21: Ga (الغاليوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
الغاليوم عنصر يغلق منطقة جاما في الفولاذ. يتم إذابة كمية صغيرة من الغاليوم بسهولة في الفريت لتشكيل محلول صلب بديل. إنه ليس كربيدًا سابقًا ، ولا يشكل أكاسيدًا أو نيتريدًا أو كبريتيدات. في منطقة الطور المضاف إليه - ، من السهل نشر كمية صغيرة من الغاليوم من الأوستينيت إلى الفريت ، ويكون تركيزها في الفريت مرتفعًا. إن تأثير أثر الغاليوم على الخواص الميكانيكية للصلب هو أساسًا تقوية المحلول الصلب. الغاليوم له تأثير ضئيل في تحسين مقاومة الفولاذ للتآكل.
العنصر 22: (الزرنيخ)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
لا يمكن إزالة الزرنيخ الموجود في الخام إلا جزئيًا أثناء عملية التلبيد ، ويمكن أيضًا إزالته عن طريق التحميص بالكلور. يتم تقليل كل الزرنيخ إلى حديد خام أثناء عملية صهر الفرن العالي. أداء اللحام يتدهور. يجب التحكم في محتوى الزرنيخ في الخام ، ويجب ألا يتجاوز محتوى الزرنيخ في الخام 0 .07 بالمائة.
Arsenic has a tendency to increase the yield point σs, tensile strength σb and elongation δ5 of low carbon round steel, and has obvious effect on reducing the impact toughness Akv of ordinary carbon round steel at room temperature.
العنصر 23: سي (السيلينيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن للسيلينيوم تحسين أداء تصنيع الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس ، وسطح الأجزاء أملس.
في فولاذ السليكون الموجه بالحث المغناطيسي العالي ، غالبًا ما يستخدم MnSe2 كمثبط. الادراج المفيدة لـ MnSe2 لها تأثير مثبط أقوى على نمو الحبوب الأولية المعاد بلورتها من الادراج المفيدة لـ MnS ، وهي أكثر ملاءمة لتعزيز النمو التفضيلي للحبوب الثانوية المعاد بلورتها. يتم الحصول على نسيج شديد التوجّه (110) 001.
العنصر 24: Zr (زركونيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
الزركونيوم عبارة عن كربيد قوي ، ودوره في الفولاذ مشابه لدور النيوبيوم والتنتالوم والفاناديوم. إن إضافة كمية صغيرة من الزركونيوم لها تأثير في إزالة الغازات وتنقية وتكرير الحبوب ، وهو أمر مفيد لأداء درجات الحرارة المنخفضة للفولاذ ويحسن أداء الختم.
العنصر 25: ملحوظة (نيوبيوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
غالبًا ما يتعايش النيوبيوم مع التنتالوم ، وأدوارهما في الفولاذ متشابهة. يذوب النيوبيوم والتنتالوم جزئيًا في محلول صلب ويلعبان دورًا في تقوية المحلول الصلب. عندما يذوب في الأوستينيت ، تتحسن صلابة الفولاذ بشكل كبير. ومع ذلك ، في شكل كربيدات وجزيئات أكسيد ، يقوم بتكرير الحبوب ويقلل من صلابة الفولاذ. يمكن أن يزيد من استقرار التقسية للفولاذ وله تأثير تصلب ثانوي. يمكن أن تزيد الكميات الضئيلة من النيوبيوم من قوة الفولاذ دون التأثير على ليونة أو صلابة. نظرًا لتأثير صقل الحبوب ، يمكنها تحسين صلابة الصدمات للفولاذ وتقليل درجة حرارة التحول الهشة. عندما يكون المحتوى أكثر من 8 أضعاف محتوى الكربون ، يمكن إصلاح كل الكربون الموجود في الفولاذ تقريبًا ، بحيث يتمتع الفولاذ بمقاومة جيدة للهيدروجين. في الفولاذ الأوستنيتي ، يمكن أن يمنع التآكل الحبيبي للصلب عن طريق أكسدة الوسائط. بسبب الكربون الثابت وتصلب الترسيب ، يمكنه تحسين خصائص درجة الحرارة العالية للفولاذ المقاوم للحرارة ، مثل قوة الزحف.
يمكن أن يحسن النيوبيوم قوة الخضوع وصلابة الصدمات لسبائك الفولاذ العادي المنخفض للبناء ، ويقلل من درجة حرارة الانتقال الهشة ، وهو أمر مفيد لأداء اللحام. في الكربنة والمروى والفولاذ الهيكلي المصنوع من السبائك مع زيادة الصلابة. تحسين المتانة وخصائص درجات الحرارة المنخفضة للصلب. يمكن أن يقلل من صلابة الهواء بفولاذ مقاوم للصدأ منخفض الكربون - مقاوم للحرارة ، وتجنب التصلب وتقليل الهشاشة ، وتحسين قوة الزحف.
العنصر 26: مو (الموليبدينوم)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن أن يحسن الموليبدينوم الصلابة والقوة الحرارية في الفولاذ ، ويمنع هشاشة المزاج ، ويزيد من البقايا والإكراه ومقاومة التآكل في بعض الوسائط.
في الفولاذ المسقى والمُقَسَّى ، يمكن للموليبدينوم أن يتصلب ويصلب الأجزاء ذات المقاطع الأكبر ، ويحسن مقاومة التقسية أو ثبات التقسية للفولاذ ، ويسمح بتلطيف الأجزاء عند درجة حرارة أعلى ، وبالتالي التخلص بشكل أكثر فعالية (أو تقليل) الإجهاد المتبقي و زيادة اللدونة.
بالإضافة إلى الوظائف المذكورة أعلاه ، يمكن أن يقلل الموليبدينوم في الفولاذ الكربوني أيضًا من ميل الكربيدات لتشكيل شبكة مستمرة على حدود الحبوب في الطبقة الكربونية ، وتقليل الأوستينيت المتبقي في الطبقة الكربونية ، وزيادة الطبقة السطحية نسبيًا. ارتداء المقاومة.
في تشكيل الفولاذ بالقالب ، يمكن أن يحافظ الموليبدينوم أيضًا على صلابة ثابتة نسبيًا للفولاذ ويزيد من مقاومة التشوه. مقاومة التشقق والتآكل ، إلخ.
في الفولاذ المقاوم للصدأ - ، يمكن للموليبدينوم تحسين مقاومة التآكل للأحماض العضوية (مثل حمض الفورميك ، وحمض الخليك ، وحمض الأكساليك ، وما إلى ذلك) وبيروكسيد الهيدروجين ، وحمض الكبريتيك ، وحمض الكبريت ، والكبريتات ، والأصباغ الحمضية ، مسحوق التبييض السائل ، وما إلى ذلك خاصة بسبب إضافة الموليبدينوم ، يتم منع الميل إلى تأليب التآكل الناجم عن وجود أيونات الكلوريد. W12Cr4V4Mo - فولاذ عالي السرعة يحتوي على حوالي 1 بالمائة من الموليبدينوم يتميز بمقاومة التآكل وصلابة التقسية والصلابة الحمراء.
العنصر 27: Sn (قصدير)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
Tin has always been a harmful impurity element in steel. It affects the quality of steel, especially the quality of continuous casting billets, making steel hot brittleness, temper brittleness, cracks and fractures, and affecting the welding performance of steel. It is one of the "five evils" of steel. one. However, tin plays an important role in electrical steel, cast iron, and free-cutting steel.
يرتبط حجم حبيبات الصلب السليكونية بفصل القصدير ، مما يعيق نمو الحبوب. كلما زاد محتوى القصدير ، زاد هطول الحبوب ، مما يعيق نمو الحبوب بشكل فعال. كلما زاد محتوى القصدير ، زاد ترسيب الحبوب ، وزادت القدرة على إعاقة نمو الحبوب ، وصغر حجم الحبوب ، وقل فقد الحديد. يمكن للقصدير تغيير الخصائص المغناطيسية لصلب السليكون ، وتحسين الملمس المفضل {100} شدة في صلب السليكون الموجه النهائي ، وزيادة شدة الحث المغناطيسي بشكل ملحوظ.
عندما يحتوي الحديد الزهر على كمية صغيرة من القصدير ، فإنه يمكن أن يحسن مقاومة التآكل ويؤثر على سيولة الحديد المصهور. يتميز حديد الدكتايل اللؤلئي بقوة عالية ومقاومة عالية للتآكل. من أجل الحصول على بيرليت المصبوب {0}} ، تتم إضافة القصدير إلى سائل السبيكة أثناء الصهر. نظرًا لأن القصدير عنصر يعيق تكوير الجرافيت ، يجب التحكم في الكمية المضافة. يتم التحكم فيه بشكل عام عند أقل من أو يساوي 0.1 بالمائة.
يمكن تقسيم الفولاذ المقطوع الحر إلى سلسلة الكبريت ، وسلسلة الكالسيوم ، وسلسلة الرصاص ، وفولاذ القطع الخالي من المركبات. القصدير لديه ميل واضح للفصل بين الشوائب والعيوب. لا يغير القصدير شكل شوائب الكبريتيد في الفولاذ ، ولكنه يحسن التقصف من خلال الفصل بين حدود الحبيبات وحدود الطور ، ويحسن إمكانية التشغيل الآلي للصلب. عندما يكون محتوى القصدير أكبر من 0. 05 بالمائة ، يكون للصلب قدرة ميكانيكية جيدة.
العنصر 28: Sb (الأنتيمون)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
بعد إضافة Sb إلى فولاذ السليكون الموجه بالحث المغناطيسي العالي ، يتم تنقية حجم الحبيبات لإعادة التبلور الأولية وإعادة التبلور الثانوية ، ويكون هيكل إعادة التبلور الثانوي أكثر كمالًا ، ويتم تحسين الخصائص المغناطيسية. بعد الدرفلة على البارد وإزالة الكربنة ، تلدين Sb - الذي يحتوي على الفولاذ ، من بين مكونات نسيجها ، والمكونات {110}<115>أو {110}<001>التي تساعد على تطوير إعادة التبلور الثانوية يتم تعزيزها ، ويزيد عدد التصحيح البلوري الثانوي.
في Sb - المحتوي على فولاذ لحام البناء ، عند درجة حرارة الأوستينيت ، يترسب Sb في الفولاذ عند شوائب Mn S وعلى طول حدود حبيبات الأوستينيت السابقة. صقل وزيادة المتانة.
العنصر 29: W (تنجستن)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
بالإضافة إلى تشكيل الكربيدات في الفولاذ ، يذوب التنجستن جزئيًا في الحديد لتشكيل محلول صلب. تأثيره مشابه لتأثير الموليبدينوم. عند حسابه بواسطة الكسر الكتلي ، فإن التأثير العام ليس بنفس أهمية تأثير الموليبدينوم. يتمثل النمط الرئيسي للتنغستن في الفولاذ في زيادة ثبات التقسية والصلابة الحمراء والقوة الحرارية ومقاومة التآكل المتزايدة بسبب تكوين الكربيدات. لذلك ، يتم استخدامه بشكل أساسي مع فولاذ الأدوات ، مثل الفولاذ {{0} عالي السرعة ، والصلب للقوالب الساخنة بالحدادة ، وما إلى ذلك.
يشكل التنغستن كربيدات مقاومة للصهر في {0}} فولاذ نابض عالي الجودة. عند التقسية في درجات حرارة أعلى ، يمكن أن تسهل عملية تجميع الكربيدات وتحافظ على قوة درجات الحرارة العالية. يمكن أن يقلل التنجستن أيضًا من الحساسية الحرارية للفولاذ ، ويزيد من الصلابة ويزيد الصلابة. يتمتع فولاذ الربيع 65SiMnWA بصلابة عالية بعد تبريد الهواء بعد الدرفلة على الساخن. يمكن تقوية فولاذ الزنبرك ذي المقطع العرضي - البالغ 50 مم 2 بالزيت ، ويمكن استخدامه كنوابض مهمة يمكنها تحمل الأحمال الكبيرة ومقاومة الحرارة (لا تزيد عن 350 درجة) والصدمات. 30W4Cr2VA عالية - مقاومة للحرارة - وعالية الجودة - الصلب الزنبركي يتميز بصلابة كبيرة ، يتم إخماده عند درجة 1050-1100 ، وقوة شد 1470-1666Pa بعد التقسية عند 550 -650 درجة. تستخدم بشكل أساسي لتصنيع الينابيع المستخدمة تحت درجة حرارة عالية (لا تزيد عن 500 درجة).
نظرًا لإضافة التنجستن ، يمكن تحسين مقاومة التآكل وإمكانية التشغيل الآلي للصلب بشكل كبير ، لذا فإن التنغستن هو العنصر الرئيسي لأداة الفولاذ السبائكي.
العنصر 30: الرصاص (الرصاص)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن أن يؤدي الرصاص إلى تحسين التشغيل الآلي. يتميز الفولاذ الخالي من الرصاص بخصائص ميكانيكية جيدة ومعالجة حرارية. يميل الرصاص إلى الاستبدال تدريجياً بسبب التلوث البيئي والآثار الضارة في عملية إعادة تدوير وصهر خردة الفولاذ.
يصعب تكوين محاليل أو مركبات صلبة من الرصاص والحديد ، ويسهل فصلهما عند حدود الحبوب في شكل كروي ، وهو أحد أسباب هشاشة الفولاذ وتشققات اللحامات عند 200-480 درجة.
العنصر 31: ثنائي (البزموت)
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
يمكن أن تؤدي إضافة 0 .10.4 بزموث إلى قطع الفولاذ الحر إلى تحسين أداء قطع الفولاذ. عندما يتم تشتيت البزموت بالتساوي في الفولاذ ، يذوب البزموت بعد ملامسته لأداة القطع ، ويعمل كمواد تشحيم ، ويكسر القطع ، ويتجنب ارتفاع درجة الحرارة ، وبالتالي يزيد من سرعة القطع. في الآونة الأخيرة ، تمت إضافة كمية كبيرة من البزموت إلى الفولاذ المقاوم للصدأ لتحسين أداء القطع للفولاذ المقاوم للصدأ.
يوجد Bi في ثلاثة أشكال في - قطع الصلب الحر: يوجد بمفرده في مصفوفة الصلب ، ومحاطة بالكبريتيدات ، ويقع بين مصفوفة الفولاذ والكبريتيدات. في سبائك الصلب - ثنائية القطع - الحرة ، ينخفض معدل تشوه شوائب MnS مع زيادة محتوى Bi. يمكن أن يلعب المعدن الثنائي في الفولاذ دورًا في تثبيط تشوه الكبريتيد أثناء تزوير السبائك.
يمكن أن تؤدي إضافة {0}. 002 - 0.005 بالمائة من البزموت إلى الحديد الزهر إلى تحسين خصائص الصب للحديد الزهر القابل للطرق ، وزيادة ميل الفم الأبيض وتقليل وقت التلدين ، وخصائص استطالة تصبح الأجزاء أفضل. إضافة 0.005 في المائة من البزموت إلى حديد الدكتايل يحسن خصائص الصدمة والشد. من الصعب إضافة البزموت إلى الفولاذ ، لأن البزموت قد تطاير بكميات كبيرة عند 1500 درجة مئوية ، ومن الصعب تسلل البزموت إلى الفولاذ بالتساوي. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام الصفيحة المركبة Bi-Mn بنقطة انصهار 1050 درجة في الخارج كمادة مضافة بدلاً من البزموت ، لكن معدل استخدام البزموت لا يزال حوالي 20 بالمائة فقط.
اقترحت Nippon Steel و Posco و Kawasaki Steel وشركات أخرى على التوالي أن إضافة Bi يمكن أن يحسن بشكل كبير قيمة B8 لصلب السيليكون الموجه. وفقًا للإحصاءات ، تجاوز إجمالي عدد اختراعات Nippon Steel و JFE المضافة Bi لإنتاج فولاذ السيليكون الموجه بالحث المغناطيسي العالي 100. بعد إضافة Bi ، يصل الحث المغناطيسي إلى أكثر من 1.90T ، وأعلى يصل إلى 1.99T.
عناصر أخرى: إعادة الأرض النادرة
التأثيرات على خصائص الفولاذ:
بشكل عام ، تشير العناصر الأرضية النادرة إلى عناصر اللانثانيد بأرقام ذرية من 57 إلى 71 في الجدول الدوري (اللانثانوم ، السيريوم ، البراسيوديميوم ، النيوديميوم ، البروميثيوم ، السماريوم ، اليوروبيوم ، الجادولينيوم ، التيربيوم ، الديسبروسيوم ، الهولميوم ، الإربيوم ، الثوليوم ، الإيتربيوم ، اللوتيتيوم) بالإضافة إلى سكانديوم 21 والإيتريوم 39 ، أي ما مجموعه 17 عنصرًا. إنها قريبة في طبيعتها ولا يمكن فصلها بسهولة. تسمى الأرض النادرة غير المنفصلة بالأرض النادرة المختلطة ، وهي رخيصة نسبيًا. في الفولاذ ، يمكن إزالة الأكسدة من التربة النادرة ، وإزالة الكبريت ، ويمكن أيضًا أن تغير السبائك الدقيقة من تشوه شوائب الأرض النادرة. على وجه الخصوص ، يمكن أن يفسد لون Al2O3 الهش إلى حد معين ، مما يمكن أن يحسن خصائص التعب لمعظم درجات الصلب.
العناصر الأرضية النادرة مثل Ca، Ti، Zr، Mg، Be هي أكثر عوامل التشوه فعالية للكبريتيدات. يمكن أن تؤدي إضافة كمية مناسبة من الطاقة المتجددة في الفولاذ إلى جعل شوائب الأكسيد والكبريتيد في شوائب كروية مشتتة بدقة للقضاء على ضرر MnS والشوائب الأخرى. في ممارسات الإنتاج ، يوجد الكبريت في شكل FeS و MnS في الفولاذ. عندما يكون المنغنيز في الفولاذ مرتفعًا ، يكون ميل تكوين MnS مرتفعًا. على الرغم من أن نقطة الانصهار العالية يمكن أن تتجنب حدوث هشاشة ساخنة ، إلا أن MnS يمكن أن تمتد إلى شريط على طول اتجاه المعالجة أثناء المعالجة والتشوه ، كما تقل مرونة الفولاذ وصلابة وقوة التعب بشكل كبير. لذلك ، من الضروري إضافة RE إلى الفولاذ لمعالجة التشوه. .
يمكن للعناصر الأرضية النادرة أيضًا تحسين مقاومة الفولاذ للأكسدة والتآكل. يتجاوز تأثير مقاومة الأكسدة تأثير عناصر مثل السيليكون والألمنيوم والتيتانيوم. يمكنه تحسين سيولة الفولاذ ، وتقليل التضمينات غير - المعدنية ، وجعل الهيكل الفولاذي كثيفًا ونقيًا.
يشمل دور الأرض النادرة في الفولاذ بشكل أساسي التنقية والتعديل والسبائك. حيث يتم التحكم تدريجياً في محتوى الأكسجين والكبريت