Ефекти елемената у легурама на механичка својства 

Додавање различитих металних елемената у легуру може значајно утицати на њена механичка својства (као што су чврстоћа, тврдоћа, дуктилност, жилавост, отпорност на корозију, итд.).

Следе улоге уобичајених металних елемената у легурама и њихов утицај на механичка својства:

1. Угљеник (Ц)

(1).Употреба: Углавном се налази у челику и ливеном гвожђу, формирајући карбиде са гвожђем (као што је Фе3Ц).

(2).Утицај:

①.Снага/тврдоћа: Повећан садржај угљеника значајно повећава тврдоћу и чврстоћу (као што је челик са високим садржајем угљеника), али превелике количине могу довести до крхкости.

②.Дуктилност: Што је већи садржај угљеника, то је нижа дуктилност и жилавост.

③.Заварљивост: Високоугљенични челик има лоша својства заваривања.

2.Цхромиум (Цр)

(1).Употреба: Кључни елемент за нерђајући челик (као што је 304, 316) и алатни челик.

(2).Утицај:

①. Отпорност на корозију: Формира пасивни оксидни филм (Цр2О3) за побољшање отпорности на оксидацију и отпорност на корозију.

②.Тврдоћа/снага: Формира карбиде са угљеником (као што је Цр23Ц6) ради побољшања тврдоће и отпорности на хабање.

③. Перформансе високе температуре: Повећава чврстоћу на високим температурама (као што је челик отпоран на топлоту).

3.Никал (Ни)

(1).Пријаве: нерђајући челик (као што је 304), легуре на високим температурама (као што је Инцонел) и легуре отпорне на корозију.

(2).Утицај:

①.Тврдоћа: Побољшава жилавост и дуктилност при ниским температурама (као што је никл челик за окружења са ниским температурама).

②. Отпорност на корозију: Повећава отпорност на киселине и алкалије.

③.Стабилизација аустенита: У нерђајућем челику, он сарађује са хромом да би се формирала аустенитна структура (као што је челик 304).

4.Молибден (Мо)

(1).Пријаве: челик високе чврстоће (као што је 4140), нерђајући челик (као што је 316) и легуре високе температуре.

(2).Утицај:

①. Отпорност на снагу / топлоту: Побољшава чврстоћу на високим температурама и отпорност на пузање.

②. Отпорност на корозију: Повећава отпорност на хлоридну корозију (као што је нерђајући челик 316).

③. Рафинирање зрна: Побољшава очвршћавање.

5. Манган (Мн)

(1).Пријаве: угљенични челик (као што је А36), нисколегирани челик високе чврстоће (ХСЛА) и аустенит манган челик (као што је Хадфиелд челик).

(2).Утицај:

①.Деоксидација/десулфуризација: Смањује штетно дејство сумпора (формира МнС уместо ФеС).

②.Каљивост: Побољшава очвршћавање и отпорност на хабање (нпр. челик са високим садржајем мангана за кашике багера).

③.Стабилизација аустенита: Делимична замена никла у нерђајућем челику.

6. Силицијум (Си)

(1). Користи: Челик за опруге (нпр. 65Мн), електрични челик и легуре алуминијума (нпр. серија 4ккк).

(2).Утицај:

①.Снага/еластичност: Побољшава чврстоћу и границу еластичности челика (нпр. силицијум-манган опружни челик).

②.Деоксидант: Уклања кисеоник током производње челика.

③.Магнетна својства: Побољшава магнетну пермеабилност електричног челика.

7. Алуминијум (Ал)

(1). Користи: Легуре алуминијума (нпр. 6061), легуре на високим температурама (нпр. Фе-Цр-Ал) и деоксиданти.

(2).Утицај:

①.Лагана тежина: Смањује густину (легуре алуминијума су око 2/3 лакше од челика).

②. Отпорност на корозију: Формира Ал2О3 заштитни филм.

③. Рафинирање зрна: Инхибира раст зрна у челику.

8. Титанијум (Ти)

(1).Пријаве: Легуре титанијума (нпр. Ти-6Ал-4В), нерђајући челици (нпр. 321) и легуре на високим температурама.

(2).Утицај:

①.Однос снага/тежина: Легуре титанијума имају изузетно високу специфичну чврстоћу.

②. Отпорност на корозију: Отпоран на морску воду и хлоридну корозију.

③. Формирање карбида: Фиксира угљеник у челику како би се спречила интергрануларна корозија (нпр. 321 нерђајући челик).

9. Бакар (Цу)

(1).Пријаве: Месинг (Цу-Зн), бронза (Цу-Сн) и челици који очвршћавају преципитацијом (нпр. 17-4ПХ).

(2).Утицај:

①. Отпорност на корозију: Побољшава отпорност на атмосферску корозију (нпр. челик на атмосферске утицаје).

②.Електрична/топлотна проводљивост: Легуре бакра имају одличну електричну проводљивост.

③. Јачање падавина: Формира ε-Цу фазу у челику (нпр. 17-4ПХ нерђајући челик).

10. Ванадијум (В)

(1).Пријаве: Челици за алате (нпр. Д2), нисколегирани челици високе чврстоће (ХСЛА).

(2).Утицај:

①.Рафинирање зрна: Формирање карбонитрида (као што је ВЦ) да инхибира раст зрна.

②.Снага/жилавост: Побољшајте снагу уз одржавање жилавости (као што је ХСЛА челик).

11. Волфрам (В)

(1).Пријаве: Брзорезни челик (као што је М2), цементни карбид (ВЦ-Цо) и легуре за високе температуре.

(2).Утицај:

①.Тврдоћа на високим температурама: Формирање карбида отпорних на хабање (као што је В2Ц).

②.црвена тврдоћа: Брзорезни челик одржава тврдоћу на високим температурама.

12.Цинк (Зн)

(1).Пријаве: Поцинковани челик (спречавање рђе), месинг (Цу-Зн) и легуре алуминијума (као што је серија 7ккк).

(2).Утицај:

①. Заштита од жртвене аноде: Слој цинка штити челичну матрицу.

②.Снага: Формира фазу ојачања у легурама алуминијума (као што је Зн-Мг-Цу, легура алуминијума 7075).

Резиме: Основни утицај елемената на механичка својства

Прилагођавањем садржаја и комбинације ових елемената, легуре се могу дизајнирати тако да задовоље специфичне потребе (као што су челици високе чврстоће, легуре отпорне на корозију или легуре на високим температурама).