Τα κοινά στοιχεία κράματος περιλαμβάνουν χρώμιο, νικέλιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο, βανάδιο, τιτάνιο, νιόβιο, ζιρκόνιο, κοβάλτιο, πυρίτιο, μαγγάνιο, αλουμίνιο, χαλκό, βόριο, σπάνιες γαίες και ούτω καθεξής. Ο φώσφορος, το θείο και το άζωτο δρουν επίσης ως κράματα σε ορισμένες ποιότητες χάλυβα (π.χ. 11SMn30).
1. Χρώμιο (Cr) Το χρώμιο μπορεί να αυξήσει τη σκληρυνσιμότητα του χάλυβα και έχει ως αποτέλεσμα τη δευτερογενή σκλήρυνση, η οποία μπορεί να βελτιώσει τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά του ανθρακούχου χάλυβα χωρίς να κάνει τον χάλυβα εύθραυστο. Όταν η περιεκτικότητα υπερβαίνει το 12 τοις εκατό, ο χάλυβας έχει καλή αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες και αντοχή στη διάβρωση στην οξείδωση, και επίσης αυξάνει τη θερμική αντοχή του χάλυβα. Το χρώμιο είναι το κύριο στοιχείο κράματος του ανοξείδωτου χάλυβα ανθεκτικού στα οξέα και του ανθεκτικού στη θερμότητα χάλυβα. Το χρώμιο μπορεί να βελτιώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του ανθρακούχου χάλυβα σε κατάσταση έλασης και να μειώσει την επιμήκυνση και τη μείωση της επιφάνειας. Όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο υπερβαίνει το 15 τοις εκατό, η αντοχή και η σκληρότητα θα μειωθούν και η επιμήκυνση και η μείωση της επιφάνειας θα αυξηθούν ανάλογα. Η κύρια λειτουργία του χρωμίου στη σβησμένη και σκληρυμένη δομή είναι η βελτίωση της σκληρυνσιμότητας, έτσι ώστε ο χάλυβας να έχει καλύτερες ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες μετά το σβήσιμο και το σκλήρυνση. Στον ανθρακούχο χάλυβα, μπορούν επίσης να σχηματιστούν καρβίδια που περιέχουν χρώμιο, βελτιώνοντας έτσι την επιφανειακή αντίσταση του υλικού. Λειαντικότητα. Ο χάλυβας ελατηρίου που περιέχει χρώμιο δεν αποανθρακώνεται εύκολα κατά τη θερμική επεξεργασία. Το χρώμιο μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά, τη σκληρότητα και την κόκκινη σκληρότητα του χάλυβα εργαλείων και έχει καλή σταθερότητα σκλήρυνσης. Στα ηλεκτροθερμικά κράματα, το χρώμιο μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση στην οξείδωση, την αντίσταση και την αντοχή του κράματος.
2. Νικέλιο (Νι) Το νικέλιο ενισχύει τον φερρίτη και εξευγενίζει τον περλίτη σε χάλυβα. Το συνολικό αποτέλεσμα είναι η αύξηση της αντοχής και η επίδραση στην πλαστικότητα δεν είναι σημαντική. Γενικά, για χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που χρησιμοποιείται σε έλαση, κανονικοποιημένη ή ανόπτηση χωρίς επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης, μια ορισμένη περιεκτικότητα σε νικέλιο μπορεί να αυξήσει την αντοχή του χάλυβα χωρίς να μειώσει σημαντικά την σκληρότητά του. Ενώ βελτιώνει την αντοχή του χάλυβα, το νικέλιο έχει λιγότερη ζημιά στην σκληρότητα, την πλαστικότητα και άλλες ιδιότητες διεργασίας του χάλυβα από άλλα στοιχεία κράματος. Για χάλυβα μεσαίου άνθρακα, καθώς το νικέλιο μειώνει τη θερμοκρασία μετασχηματισμού του περλίτη, ο περλίτης γίνεται πιο λεπτός. και επειδή το νικέλιο μειώνει την περιεκτικότητα σε άνθρακα του ευτηκτοειδούς σημείου, ο αριθμός του περλίτη είναι μεγαλύτερος από αυτόν του ανθρακούχου χάλυβα με την ίδια περιεκτικότητα σε άνθρακα. Η αντοχή του περλιτικού φερριτικού χάλυβα που περιέχει νικέλιο είναι υψηλότερη από εκείνη του ανθρακούχου χάλυβα με την ίδια περιεκτικότητα σε άνθρακα. Αντίθετα, εάν η αντοχή του χάλυβα είναι η ίδια, η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χάλυβα που περιέχει νικέλιο μπορεί να μειωθεί κατάλληλα, ώστε να βελτιωθεί η σκληρότητα και η πλαστικότητα του χάλυβα. Το νικέλιο μπορεί να αυξήσει την αντίσταση του χάλυβα στην κόπωση και να μειώσει την ευαισθησία του χάλυβα στην εγκοπή. Το νικέλιο μειώνει τη χαμηλή θερμοκρασία εύθραυστη θερμοκρασία μετάπτωσης του χάλυβα, η οποία είναι μεγάλης σημασίας για τον χάλυβα χαμηλής θερμοκρασίας. Ο χάλυβας με 3,5 τοις εκατό νικέλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε -100 βαθμό και ο χάλυβας με 9 τοις εκατό νικέλιο μπορεί να λειτουργήσει σε -196 βαθμό. Το νικέλιο δεν αυξάνει την αντίσταση του χάλυβα στον ερπυσμό, επομένως γενικά δεν χρησιμοποιείται ως ενισχυτικό στοιχείο για θερμικά ισχυρούς χάλυβες. Επιπλέον, το νικέλιο που προστίθεται στον χάλυβα μπορεί όχι μόνο να αντισταθεί στα οξέα, αλλά και στα αλκάλια και έχει αντοχή στη διάβρωση στην ατμόσφαιρα και το αλάτι. Το νικέλιο είναι ένα από τα σημαντικά στοιχεία του ανοξείδωτου χάλυβα ανθεκτικού στα οξέα.
3. μολυβδαίνιο (Mo) Το μολυβδαίνιο μπορεί να βελτιώσει τη σκληρυνσιμότητα και τη θερμική αντοχή στον χάλυβα, να αποτρέψει την ευθραυστότητα της ιδιοσυγκρασίας, να αυξήσει την παραμονή και την καταναγκασμό και την αντοχή στη διάβρωση σε ορισμένα μέσα.
4. Βολφράμιο (W) Εκτός από το σχηματισμό καρβιδίων στον χάλυβα, το βολφράμιο διαλύεται εν μέρει σε σίδηρο για να σχηματίσει ένα στερεό διάλυμα. Η επίδρασή του είναι παρόμοια με αυτή του μολυβδαινίου. Υπολογιζόμενο με κλάσμα μάζας, το γενικό αποτέλεσμα δεν είναι τόσο σημαντικό όσο αυτό του μολυβδαινίου. Το κύριο σχέδιο του βολφραμίου στον χάλυβα είναι η αύξηση της σταθερότητας στη σκλήρυνση, της κόκκινης σκληρότητας, της θερμικής αντοχής και της αυξημένης αντοχής στη φθορά λόγω του σχηματισμού καρβιδίων. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται κυρίως για χάλυβα εργαλείων, όπως χάλυβα υψηλής ταχύτητας, χάλυβα για θερμές μήτρες σφυρηλάτησης κ.λπ. Λόγω της προσθήκης βολφραμίου, η αντοχή στη φθορά και η μηχανική επεξεργασία του χάλυβα μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά, επομένως το βολφράμιο είναι το κύριο στοιχείο από κράμα χάλυβα εργαλείων.
5. Βανάδιο (V) Το βανάδιο έχει ισχυρή συγγένεια με τον άνθρακα, την αμμωνία και το οξυγόνο και σχηματίζει αντίστοιχες σταθερές ενώσεις με αυτό. Το βανάδιο υπάρχει κυρίως με τη μορφή καρβιδίων στον χάλυβα. Η κύρια λειτουργία του είναι να βελτιώσει τη δομή και τους κόκκους του χάλυβα και να μειώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα. Όταν διαλύεται σε στερεό διάλυμα σε υψηλή θερμοκρασία, αυξάνει τη σκληρυνσιμότητα. Αντίθετα, όταν υπάρχει σε μορφή καρβιδίου, μειώνει τη σκληρυνσιμότητα. Το βανάδιο αυξάνει τη σταθερότητα σκλήρυνσης του σκληρυμένου χάλυβα και παράγει ένα δευτερεύον αποτέλεσμα σκλήρυνσης. Η περιεκτικότητα σε βανάδιο στον χάλυβα, εκτός από τον χάλυβα εργαλείων υψηλής ταχύτητας, δεν είναι γενικά μεγαλύτερη από 0,5 τοις εκατό . Το βανάδιο μπορεί να εξευγενίσει τους κόκκους σε συνηθισμένο χάλυβα χαμηλού άνθρακα, να βελτιώσει την αντοχή και την αναλογία απόδοσης μετά την κανονικοποίηση και τα χαρακτηριστικά χαμηλής θερμοκρασίας και να βελτιώσει την απόδοση συγκόλλησης του χάλυβα. Το βανάδιο σε κράμα δομικού χάλυβα χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με μαγγάνιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο και βολφράμιο στον δομικό χάλυβα επειδή θα μειώσει τη σκληρυνσιμότητα υπό γενικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας.
6. Τιτάνιο (Ti) Το τιτάνιο έχει ισχυρή συγγένεια με το άζωτο, το οξυγόνο και τον άνθρακα και έχει ισχυρότερη συγγένεια με το θείο από τον σίδηρο. Ως εκ τούτου, είναι ένα καλό αποξειδωτικό και ένα αποτελεσματικό στοιχείο για τη στερέωση του αζώτου και του άνθρακα. Αν και το τιτάνιο είναι ένα ισχυρό στοιχείο που σχηματίζει καρβίδιο, δεν συνδυάζεται με άλλα στοιχεία για να σχηματίσει σύνθετες ενώσεις. Το καρβίδιο του τιτανίου έχει ισχυρή δεσμευτική δύναμη, σταθερότητα και δεν αποσυντίθεται εύκολα. Μπορεί να διαλυθεί αργά σε στερεό διάλυμα μόνο όταν θερμανθεί σε θερμοκρασία άνω των 1000 βαθμών σε χάλυβα. Επεξεργασία μετάλλων WeChat, το περιεχόμενο είναι καλό, αξίζει προσοχής. Πριν διαλυθούν, τα σωματίδια καρβιδίου του τιτανίου έχουν ως αποτέλεσμα να εμποδίζουν την ανάπτυξη των κόκκων. Δεδομένου ότι η συγγένεια μεταξύ τιτανίου και άνθρακα είναι πολύ μεγαλύτερη από εκείνη μεταξύ χρωμίου και άνθρακα, το τιτάνιο χρησιμοποιείται συχνά για τη στερέωση του άνθρακα σε ανοξείδωτο χάλυβα για την εξάλειψη της εξάντλησης του χρωμίου στο όριο των κόκκων, εξαλείφοντας ή μειώνοντας έτσι τη διακοκκώδη διάβρωση του χάλυβα. Το τιτάνιο είναι επίσης ένα από τα ισχυρά στοιχεία σχηματισμού φερρίτη, το οποίο αυξάνει έντονα τις θερμοκρασίες Α1 και Α3 του χάλυβα. Το τιτάνιο μπορεί να βελτιώσει την πλαστικότητα και την σκληρότητα σε συνηθισμένο χάλυβα χαμηλού κράματος. Η αντοχή του χάλυβα αυξάνεται καθώς το τιτάνιο στερεώνει άζωτο και θείο και σχηματίζει καρβίδιο του τιτανίου. Μετά την κανονικοποίηση, οι κόκκοι εξευγενίζονται και η κατακρήμνιση για να σχηματιστούν καρβίδια μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την πλαστικότητα και την σκληρότητα κρούσης του χάλυβα. Το κράμα δομικού χάλυβα που περιέχει τιτάνιο έχει καλές μηχανικές ιδιότητες και ιδιότητες διεργασίας, αλλά το κύριο μειονέκτημα είναι ότι η σκληρυνσιμότητα είναι ελαφρώς κακή.
7. Νιόβιο (Nb) Το νιόβιο μπορεί να διαλυθεί σε στερεό διάλυμα σε χάλυβα και να παίξει ρόλο στην ενίσχυση του στερεού διαλύματος. Όταν διαλύεται σε ωστενίτη, η σκληρυνσιμότητα του χάλυβα βελτιώνεται σημαντικά. Ωστόσο, με τη μορφή καρβιδίων και σωματιδίων οξειδίων, καθαρίζει τους κόκκους και μειώνει τη σκληρυνσιμότητα του χάλυβα. Μπορεί να αυξήσει τη σταθερότητα σκλήρυνσης του χάλυβα και έχει ένα δευτερεύον αποτέλεσμα σκλήρυνσης. Μικροποσότητες νιοβίου μπορούν να αυξήσουν την αντοχή του χάλυβα χωρίς να επηρεάσουν την ολκιμότητα ή τη σκληρότητά του. Λόγω της επίδρασης της βελτίωσης των κόκκων, μπορεί να βελτιώσει την αντοχή σε κρούση του χάλυβα και να μειώσει την εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης. Όταν η περιεκτικότητα είναι μεγαλύτερη από 8 φορές μεγαλύτερη από αυτή του άνθρακα, σχεδόν όλος ο άνθρακας στον χάλυβα μπορεί να σταθεροποιηθεί, έτσι ώστε ο χάλυβας να έχει καλή αντοχή στο υδρογόνο. Στους ωστενιτικούς χάλυβες, μπορεί να αποτρέψει τη διακοκκώδη διάβρωση του χάλυβα με οξειδωτικά μέσα. Λόγω της σκλήρυνσης σταθερού άνθρακα και καθίζησης, μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας του χάλυβα θερμικής αντοχής, όπως η αντοχή ερπυσμού.