Основные легирующие элементы нержавеющих сталей - марганец, кремний, хром, никель, кобальт, молибден, вольфрам, титан, ниобий, алюминий, бор. Также редкоземельные металлы, такие как церий, лантан и другие. Иногда азот.
Как легирующие элементы влияют на строение и свойства нержавеющей стали ?
Хром (Cr) - делает сталь устойчивой к коррозии и окислению, уменьшает склонность к хрупкому разрушению. Хромистая сталь обладает повышенной стойкостью против отпускания. Хром повышает докаливание стали, способствует получению высокой и равномерной жесткости, обеспечивает повышенную износостойкость.
Никель (Ni) - снижает критическую скорость охлаждения стали и повышает докаливание нержавейки, в отожженных слоях незначительно повышает ее прочность. Сильно уменьшает склонность к хрупкому разрушению закаленной и отпущенной стали при комнатной и пониженной температурах. Повышает сопротивление стали окислению при нагревании и её прочность при повышенных температурах. Никель обеспечивает получение высокой пластичности и вязкости одновременно с повышенной прочностью.
Титан (Ti) - вводится в нержавеющие стали в качестве стабилизирующего элемента.
Молибден (Mo) - повышает докаливание стали, способствует мелкозернистости стали, препятствует хрупкости, возникающей при медленном охлаждении в процессе отжига.
Углерод в нержавеющей стали
В нержавеющих сталей, имеющих в составе 18% Cr и 10% Ni, обычно вводят сильные карбидообразующие элементы (например титан Ti - производство 08(12)Х18Н10Т), связывающие углерод, являющийся вредной примесью.
В аустенитных сталях с низким содержанием углерода (0,03% - 04(08)Х18Н10), наблюдается более высокое сопротивление межкристаллической коррозии после сварки, а также повышенная стойкость к азотной кислоте высоких концентраций и в других агрессивных средах, что приводит к их применению для изготовления химической аппаратуры.
С повышением содержания углерода ухудшается свариваемость стали, а также свойство деформироваться в горячем и особенно в холодном состоянии.
Низкое содержание углерода в стали обуславливает ее повышение пластических свойств, высокое свойство к полированию и хорошую свариваемость.