Almindelige legeringselementer og deres funktioner i varmebestandigt stål

Varmebestandigt stål kan opretholde god ydeevne i højtemperaturmiljøer uden tilsætning af forskellige legeringselementer. Disse elementer spiller hver især en unik rolle i at forbedre ydeevnen af ​​varmebestandigt stål.

Chrom (Cr) er et nøgleelement i varmebestandigt stål, der øger dets oxidationsmodstand. Det danner en tæt kromoxidfilm på stålets overflade, som fungerer som et stærkt skjold og effektivt forhindrer ilt i at diffundere yderligere ind i stålets indre, og dermed beskytter det mod oxidation. I mellemtiden kan krom forbedre højtemperaturstyrken og hårdheden af ​​stål, hvilket gør varmebestandigt stål mere holdbart ved høje temperaturer.

Nikkel (Ni) kan forbedre stålets sejhed og udmattelsesbestandighed markant. I miljøer med høje temperaturer er stål tilbøjeligt til udmattelsesrevner på grund af forskellige belastninger. Tilsætning af nikkel kan opretholde god ydeevne af stål under gentagne belastninger og forhindre skader. Når nikkel bruges i kombination med krom, kan det desuden forbedre oxidationsmodstanden og korrosionsbestandigheden af ​​varmebestandigt stål, hvilket gør det muligt for det at arbejde stabilt selv i barske højtemperaturkorrosive miljøer.

Hovedfunktionen af ​​molybdæn (Mo) er at forbedre højtemperaturstyrken og krybemodstanden af ​​stål. Under langvarig høj temperatur og belastning vil stål gennemgå langsom plastisk deformation, nemlig krybefænomen. Molybdæn kan effektivt undertrykke denne deformation, forbedre holdbarheden af ​​stål ved høje temperaturer og sikre, at varmebestandigt stål bevarer en stabil form og ydeevne under langvarig højtemperaturdrift.

Grundstoffer som vanadium (V) og titanium (Ti) kan danne små carbider. Disse karbider er spredt og fordelt i stålstrukturen og spiller en rolle i nedbørsforstærkning, som f.eks. at tilføje utallige små "søm" til stål, forbedre dets styrke og hårdhed og forbedre dets ydeevne ved høje temperaturer.

Det er den synergistiske effekt af disse legeringselementer, der giver varmebestandigt stål fremragende egenskaber, hvilket gør det muligt i vid udstrækning at blive brugt i mange industriområder med høj temperatur.