تأثیر عناصر آلیاژی مورد استفاده در فولاد یا هر نوع عنصر بسته به میزانی که استفاده می‌شود، خواص به خصوصی در فلز ایجاد می‌کنند.
عنصر آلیاژی کرم
وجود عنصر آلیاژی کرم در فلز، سبب افزایش مقاومت آن در برابر هوا و روغن می‌شود.همچنین این عنصر سختی پذیری را افزایش می‌دهد و قابلیت بهسازی مقطع فولادی را می‌افزاید. و به نسبت طول نسبی را به مقدار خیلی کم کاهش داده و چقرمگی ضربه را کم تر می‌کند. با افزایش درصد کرم در فولادهای کرم دار خالص، قابلیت عملیات جوشکاری کاهش پیدا می‌کند.
در این مقاله سعی داریم شما را با تأثیر عناصر آلیاژی در فولاد آشنا کنیم. با صبا فولاد همراه باشید.
در صورت افزایش دادن میزان کروم از۱ درصد تا ۸۰ تا ۱۰۰ MPa، استحکام کششی افزایش پیدا می‌کند.
آلیاژ کرم، یکی از عناصر کاربیدساز می‌باشد که وجود این کاربیدهای کرم سبب افزایش استحکام کششی و مقاومت برشی در فولاد می‌شود.
به واسطه عنصر آلیاژی کرم، استحکام گرمایشی و مقاومت فلز در برابر هیدروژن تحت فشار بهتر می‌شود.
ضمن اینکه با افزایش درصد آلیاژ کرم در مقطع فلزی، مقاومت آن در برابر پوسته شدن افزایش پیدا می‌کند. البته برای ایجاد مقاومت خوردگی در فولادها به میزان حداقل ۱۳ درصد از آلیاژ کرم نیاز است.
عنصر آلیاژی مس
آلیاژ مس تنها در تعداد کمی از انواع مقاطع فلزی به عنوان یک عنصر آلیاژی کاربرد دارد.
با افزودن این آلیاژ به فولاد سبب تجمع آن در زیر پوسته می‌شود که با نفوذ به مرزدانه‌ها، باعث می‌شود که سطح فولاد در عملیات شکل دهی گرم حساس شود.
به همین علت در بعضی مواقع می‌توان آلیاژ مس را عنصری زیان آور به شمار آورد.
استفاده بیش از ۰.۳۰ درصد از آلیاژ مس بر خاصیت فرسودگی فولاد تاثیر می‌گذارد و باعث بهبود قابلیت سختی پذیری می‌شود اما تاثیری در قابلیت جوشکاری آن ندارد.
اضافه کردن عنصر مس، باعث بهبود بسیار زیادی در مقاومت فولادهای غیرآلیاژی و کم آلیاژی می‌شود.
در صورتی که قصد دارید مقاومت فولاد را در برابر اسید سولفوریک و اسید کلریدریک بهتر کنید بایستی از میزان عنصر مس تنها ۱ درصد بیشتر در فولادهای پرآلیاژ مقاوم استفاده کنید.
عنصر آلیاژی منیزیم
استفاده از عنصر آلیاژی منیزیم باعث بهبود تشکیل گرافیت کروی در چدن می‌شود.
عنصر آلیاژی هیدروژن
استفاده از آلیاژ هیدروژن سبب شکننده شدن فولاد می‌شود که به همین جهت یکی از عناصر زیان آور به شمار می‌رود.
عنصر آلیاژی هیدروژن عامل اصلی به وجود آمدن خط زگرگاسیون است.
به هنگام اچ کردن هیدروژن به وجود آمده با تشکیل حباب هایی در فولاد نفوذ می‌کند. در دمای بالا، هیدروژن مرطوب باعث کربن زدایی می‌شود.
عنصر آلیاژی منگنز
عنصر آلیاژی منگنز یکی از عناصر اکسیدزا محسوب می‌شود.
ترکیب این عنصر آلیاژی با گوگرد باعث تشکیل سولفید منگنز می‌شود که باعث کاهش اثر نامناسب سولفید آهن می‌گردد.
عنصر آلیاژی منگنز خطر شکنندگی داغ را در فولادهای خوش تراش کاهش می‌دهد به همین جهت از عناصر مهم آلیاژی به شمار می‌رود.
این عنصر سرعت خنک شدن بحرانی را در فولاد بشدت کاهش می‌دهد و باعث افزایش قابلیت سختی پذیری می‌شود.
با اضافه کردن عنصر منگنز به فولاد، استحکام و تنش تسلیم آن افزایش پیدا کرده همچنین قابلیت عملیاتی نظیر آهنگری و جوشکاری بهتر می‌شود و عمق سختی پذیری فولاد افزایش گسترده‌ای پیدا می‌کند.
در فولادهایی که به میزان بیش از ۱۲ درصد از عنصر منگنز استفاده شده باشد با وجود مقدار بالای کربن فولاد از نوع آستنیتی است.
بنابراین این فولادها مقاومت سایشی بسیار بالا در برابر بارهای ضربه‌ای پیدا می‌کنند.
در فولادهایی که به بیشتر از۱۸ درصد عنصر منگنز به کار برده شده باشد، حتی بعد از ایجاد تغییر شکل‌های زیاد بر روی فولاد، قابل آهن ربا شدن نبوده و در دسته فولادهای ویژه قرار می‌گیرند. همچنین در دماهای پایین به عنوان فولادهای چقرمه سرد بکاربرده می‌شوند.
با افزودن عنصر آلیاژی منگنز، ضریب انبساط گرمایی افزایش پیدا می‌کند و قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی کاهش پیدا می‌کند.
عنصر آلیاژی سرب
استفاده از عنصر آلیاژی سرب به علت توزیع بسیار عالی ریزسوپانسیون در فولادهای خوش تراش، در هنگام انجام عملیات ماشینکاری براده‌های ریزی ایجاد می‌کند و سطح ماشینکاری تمیزی به ارمغان می‌آورد.
میزان ۰.۲ تا ۰.۵ درصد از عنصر آلیاژی سرب، درفولادها هیچ تاثیری در خواص آن ندارد.
عنصر آلیاژی آنتیموان
عنصر آلیاژی آنتیموان باعث کاهش خواص چقرمگی در فولاد می‌شود. به همین جهت جزو عناصر زیان آور به شمار می‌رود.