Легирующие элементы – это химические элементы в составе стали, служащие для улучшения ее механических свойств.
Влияние легирующих элементов
Углерод (С) является наиболее важным и наиболее влиятельным элементом в стали. По мере увеличения содержания углерода прочность и прокаливаемость стали возрастают.
- Положительное: увеличивает прочность и твердость на разрыв, улучшает износостойкость.
- Отрицательное: слишком много углерода увеличивает хрупкость.
Хром (Cr) уменьшая критическую скорость охлаждения, необходимую для образования мартенсита, хром повышает прокаливаемость. При содержании хрома 13% сталь становится нержавеющей.
- Положительное: увеличивает твердость и прочность на разрыв. Улучшает износостойкость и улучшает коррозионную стойкость.
- Отрицательное: уменьшает ударную вязкость.
Ванадий (V) является сильным твердосплавным формирователем. Придает стали мелкозернистую структуру.
- Положительное: повышает износостойкость, прочность и ударную вязкость.
Кобальт (Co) не образует карбидов; он препятствует росту зерна при высоких температурах и значительно увеличивает прочность и термостойкость.
- Положительное: увеличивает твердость и прочность. Усиливает индивидуальные характеристики других легирующих элементов.
Марганец (Mn) значительно снижает критическую скорость охлаждения и повышает прокаливаемость.
- Положительное: увеличивает твердость, прокаливаемость, износостойкость и прочность на излом.
- Отрицательное: содержание более 4% приводит к образованию хрупкой мартенситной структуры даже при медленном охлаждении.
Вольфрам (W) является сильным твердосплавным формовочным материалом (твердый карбид).
- Положительное: увеличивает прочность и ударную вязкость, улучшает прокаливаемость. Значительно увеличивает прочность на разрыв.
Молибден (Mo) снижает хрупкость при отпуске, например, в высоколегированных хромовых, никелевых и марганцевых сталях, и способствует образованию мелких зерен.
- Положительное: повышает прокаливаемость, прочность на разрыв и улучшает обрабатываемость, устойчивость к точечной коррозии и коррозионную стойкость.
- Отрицательное: снижает эластичность.
Медь (Cu) практически не играет роли в ножевых сталях, содержание меди должно быть как можно меньше.
- Положительное: повышает коррозионную стойкость.
- Отрицательное: снижает твердость, износостойкость и прочность на излом.
Никель (Ni) добавляют в очень маленьких количествах, потому что никель снижает прокаливаемость.
- Положительное: увеличивает ударную вязкость и улучшает коррозионную стойкость.
- Отрицательное: снижает прокаливаемость и твердость.
Ниобий тантал (Nb-Ta) встречается неразрывно вместе. Очень сильные твердосплавные формы.
- Положительное: улучшает прочность и ударную вязкость, повышает коррозионную стойкость.
Азот (N) может занять место атома углерода в некоторых местах.
- Положительное: улучшает коррозионную стойкость в небольших количествах.
- Отрицательное: снижает ударную вязкость даже в небольших пропорциях.
Фосфор (P) - это стальной вредитель, доля которого должна составлять менее 0,04 процента.
- Отрицательное: значительно увеличивает хрупкость.
Сера (S) - это стальной вредитель, доля которого должна составлять менее 0,04 процента.
- Отрицательное: снижает ударную вязкость.