Vanlige legeringselementer og deres funksjoner i varmebestandig stål

Varmebestandig stål kan opprettholde god ytelse i høytemperaturmiljøer uten tilsetning av ulike legeringselementer. Disse elementene spiller hver en unik rolle i å forbedre ytelsen til varmebestandig stål.

Krom (Cr) er et nøkkelelement i varmebestandig stål som øker oksidasjonsmotstanden. Den danner en tett kromoksidfilm på overflaten av stålet, som fungerer som et sterkt skjold og effektivt hindrer oksygen i å diffundere ytterligere inn i stålets indre, og dermed beskytter det mot oksidasjon. I mellomtiden kan krom forbedre høytemperaturstyrken og hardheten til stål, noe som gjør varmebestandig stål mer holdbart ved høye temperaturer.

Nikkel (Ni) kan forbedre stålets seighet og utmattelsesbestandighet betydelig. I høytemperaturmiljøer er stål utsatt for tretthetssprekker på grunn av ulike påkjenninger. Tilsetning av nikkel kan opprettholde god ytelse av stål under gjentatt stress og forhindre skade. Dessuten, når nikkel brukes i kombinasjon med krom, kan det forbedre oksidasjonsmotstanden og korrosjonsmotstanden til varmebestandig stål betydelig, slik at det kan fungere stabilt selv i tøffe høytemperaturkorrosive miljøer.

Hovedfunksjonen til molybden (Mo) er å forbedre høytemperaturstyrken og krypemotstanden til stål. Under langvarig høy temperatur og belastning vil stål gjennomgå langsom plastisk deformasjon, nemlig krypfenomen. Molybden kan effektivt undertrykke denne deformasjonen, forbedre holdbarheten til stål ved høye temperaturer og sikre at varmebestandig stål opprettholder stabil form og ytelse under langvarig høytemperaturdrift.

Grunnstoffer som vanadium (V) og titan (Ti) kan danne små karbider. Disse karbidene er spredt og fordelt i stålstrukturen, og spiller en rolle for å styrke nedbøren, som å legge utallige små "spiker" til stål, forbedre dets styrke og hardhet og forbedre ytelsen ved høye temperaturer.

Det er den synergistiske effekten av disse legeringselementene som gir varmebestandig stål utmerkede egenskaper, noe som gjør at det kan brukes mye i mange industriområder med høy temperatur.