1. Węgiel (C). Węgiel jest najważniejszym pierwiastkiem chemicznym wpływającym na odkształcenie plastyczne stali na zimno. Im wyższa zawartość węgla, tym wyższa wytrzymałość stali i niższa plastyczność na zimno. Udowodniono, że każdy wzrost zawartości węgla o 0,1% powoduje wzrost granicy plastyczności o około 27,4 MPa; wzrost wytrzymałości na rozciąganie o około 58,8 MPa; a wydłużenie zmniejsza się o około 4,3%. Zatem zawartość węgla w stali ma ogromny wpływ na jej właściwości plastyczne na zimno.
2. Mangan (Mn). Mangan reaguje z tlenkiem żelaza podczas wytopu stali, głównie w celu jej odtlenienia. Mangan reaguje z siarczkiem żelaza w stali, co może zmniejszyć szkodliwy wpływ siarki na stal. Powstały siarczek manganu może poprawić właściwości skrawania stali. Mangan może poprawić wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności stali, a także zmniejszyć jej plastyczność na zimno, co jest niekorzystne dla odkształcania plastycznego stali na zimno. Mangan ma jednak negatywny wpływ na siłę odkształcania. Efekt ten stanowi jedynie około 1/4 zawartości węgla. Dlatego, poza szczególnymi wymaganiami, zawartość manganu w stali węglowej nie powinna przekraczać 0,9%.
3. Krzem (Si). Krzem jest pozostałością odtleniacza podczas wytopu stali. Wraz ze wzrostem zawartości krzemu w stali o 0,1%, wytrzymałość na rozciąganie wzrasta o około 13,7 MPa. Gdy zawartość krzemu przekracza 0,17%, a zawartość węgla jest wysoka, ma to duży wpływ na zmniejszenie plastyczności stali na zimno. Prawidłowe zwiększenie zawartości krzemu w stali jest korzystne dla jej wszechstronnych właściwości mechanicznych, zwłaszcza granicy sprężystości, a także może zwiększyć odporność stali na erozję. Jednakże, gdy zawartość krzemu w stali przekracza 0,15%, szybko tworzą się wtrącenia niemetaliczne. Nawet jeśli stal o wysokiej zawartości krzemu zostanie wyżarzona, nie zmięknie i nie zmniejszy właściwości odkształcalności plastycznej na zimno stali. Dlatego, oprócz spełnienia wysokich wymagań dotyczących wytrzymałości produktu, zawartość krzemu powinna być zredukowana tak bardzo, jak to możliwe.
4. Siarka (S). Siarka jest szkodliwym zanieczyszczeniem. Siarka w stali oddziela od siebie krystaliczne cząstki metalu i powoduje pęknięcia. Obecność siarki powoduje również kruchość na gorąco i rdzewienie stali. Dlatego zawartość siarki powinna być mniejsza niż 0,055%. W stali wysokiej jakości zawartość siarki powinna być mniejsza niż 0,04%.
5. Fosfor (P). Fosfor ma silne właściwości utwardzające i powoduje znaczną segregację w stali, co zwiększa kruchość stali na zimno i czyni ją podatną na erozję kwasową. Fosfor w stali pogarsza również jej zdolność do odkształcania plastycznego na zimno i powoduje pękanie produktu podczas ciągnienia. Zawartość fosforu w stali powinna być utrzymywana poniżej 0,045%.
6. Inne pierwiastki stopowe. Inne pierwiastki stopowe w stali węglowej, takie jak chrom, molibden i nikiel, występują jako zanieczyszczenia, które mają znacznie mniejszy wpływ na stal niż węgiel, a ich zawartość jest również wyjątkowo mała.
Czas publikacji: 13 lipca 2022 r.