¿Cuáles son las funciones del manganeso, níquel, silicio, vanadio, cromo, molibdeno, elementos en el acero aleado y sus principios de acción?

1. Carbono (C): A medida que aumenta el contenido de carbono en el acero, el límite elástico y la resistencia a la tracción aumentan, pero la plasticidad y la resistencia al impacto disminuyen cuando el contenido de carbono supera el 0,23, el rendimiento de soldadura del acero. El acero se deteriora, por lo que el contenido de carbono del acero estructural de baja aleación utilizado para soldar generalmente no supera el 0,20. El alto contenido de carbono también reducirá la resistencia a la corrosión atmosférica del acero, y el acero con alto contenido de carbono en los corrales al aire libre se oxidará fácilmente. Además, el carbono puede aumentar la fragilidad en frío y la sensibilidad al envejecimiento del acero;

2. Silicio (Si): El silicio se añade como agente reductor y desoxidante durante el proceso de fabricación del acero, por lo que el acero muerto contiene entre 0,15 y 0,30 de silicio. Si el contenido de silicio en el acero supera 0,50-0,60, el silicio se considera un elemento de aleación. El silicio puede aumentar significativamente el límite elástico, el límite elástico y la resistencia a la tracción del acero, por lo que se usa ampliamente en acero para resortes. Agregar 1,0-1,2 silicio al acero estructural templado y revenido puede aumentar la resistencia entre un 15 y un 20%. El silicio se combina con molibdeno, tungsteno, cromo, etc. para mejorar la resistencia a la corrosión y la oxidación, y puede usarse para fabricar acero resistente al calor. El acero con bajo contenido de carbono que contiene silicio 1-4 tiene una permeabilidad magnética extremadamente alta y se utiliza en la industria eléctrica para fabricar láminas de acero al silicio. Un mayor contenido de silicio reducirá el rendimiento de soldadura del acero.

3. Manganeso (Mn): En el proceso de fabricación del acero, el manganeso es un buen desoxidante y desulfurante. Generalmente, el acero contiene 0,30-0,50 de manganeso. Cuando se agrega más de 0,70 al acero al carbono, se denomina "acero al manganeso". El acero con una mayor cantidad de acero que el acero ordinario no solo tiene suficiente tenacidad, sino que también tiene mayor resistencia y dureza, mejora la templabilidad del acero y mejora el rendimiento del trabajo en caliente del acero, como el límite elástico del acero 16Mn es un 40% mayor que el del A3. El acero que contiene manganeso 11-14 tiene una resistencia al desgaste extremadamente alta y se utiliza en cucharones de excavadoras, revestimientos de molinos de bolas, etc. El aumento del contenido de manganeso debilita la resistencia a la corrosión del acero y reduce el rendimiento de la soldadura.

4. Fósforo (P): En circunstancias normales, el fósforo es un elemento nocivo en el acero, que aumenta la fragilidad en frío del acero, empeora el rendimiento de la soldadura, reduce la plasticidad y empeora el rendimiento del doblado en frío. Por lo tanto, normalmente se requiere que el contenido de fósforo en el acero sea inferior a 0,045, y el requisito para el acero de alta calidad es incluso menor.

5. Azufre (S): El azufre también es un elemento nocivo en circunstancias normales. Hace que el acero se vuelva quebradizo al calentarse, reduce su ductilidad y tenacidad y provoca grietas durante el forjado y el laminado. El azufre también es perjudicial para el rendimiento de la soldadura, reduciendo la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, generalmente se requiere que el contenido de azufre sea inferior a 0,055 y que el acero de alta calidad sea inferior a 0,040. Agregar 0,08-0,20 de azufre al acero puede mejorar la maquinabilidad y generalmente se le llama acero de fácil mecanización.

6. Cromo (Cr): En acero estructural y acero para herramientas, el cromo puede mejorar significativamente la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste, pero al mismo tiempo reducir la plasticidad y la tenacidad. El cromo también puede mejorar la resistencia a la oxidación y a la corrosión del acero, por lo que es un elemento de aleación importante del acero inoxidable y del acero resistente al calor.

7. Níquel (Ni): El níquel puede mejorar la resistencia del acero manteniendo una buena plasticidad y tenacidad. El níquel tiene una alta resistencia a la corrosión de ácidos y álcalis, y tiene resistencia a la oxidación y al calor a altas temperaturas. Sin embargo, dado que el níquel es un recurso escaso, se deben utilizar otros elementos de aleación en lugar del acero al níquel-cromo.

8. Molibdeno (Mo): El molibdeno puede refinar los granos del acero, mejorar las propiedades de templabilidad y resistencia térmica, y mantener suficiente resistencia y resistencia a la fluencia a altas temperaturas (uso prolongado a altas temperaturas) cuando se somete al estrés, se produce una deformación, lo que se llama fluencia). Agregar molibdeno al acero estructural puede mejorar las propiedades mecánicas. También puede inhibir la fragilidad del acero aleado causada por el fuego. En el acero para herramientas, el enrojecimiento se puede mejorar.

9. Titanio (Ti): El titanio es un fuerte desoxidante del acero. Puede hacer que la estructura interna del acero sea densa y refinar la fuerza del grano; reducir la sensibilidad al envejecimiento y la fragilidad en frío. Mejorar el rendimiento de la soldadura. Agregar titanio apropiado al acero inoxidable austenítico con cromo 18 níquel 9 puede evitar la corrosión intergranular.

10. Vanadio (V): El vanadio es un excelente desoxidante del acero. Agregar 0,5% de vanadio al acero puede refinar los granos de la estructura y mejorar la resistencia y la tenacidad. El carburo formado por vanadio y carbono puede mejorar la resistencia a la corrosión por hidrógeno a altas temperaturas y presiones.

11. Tungsteno (W): El tungsteno tiene un alto punto de fusión y un alto peso específico. Es un elemento de aleación preciosa. El tungsteno y el carbono forman carburo de tungsteno, que tiene alta dureza y resistencia al desgaste. Agregar tungsteno al acero para herramientas puede mejorar significativamente la dureza al rojo y la resistencia térmica y se utiliza como herramientas de corte y troqueles de forja.

12. Niobio (Nb): El niobio puede refinar los granos, reducir la sensibilidad al sobrecalentamiento y templar la fragilidad del acero, y aumentar la resistencia, pero se reducen la plasticidad y la tenacidad. Agregar niobio al acero ordinario de baja aleación puede mejorar su resistencia a la corrosión atmosférica y a la corrosión por hidrógeno, nitrógeno y amoníaco a altas temperaturas. El niobio mejora las propiedades de soldadura. Agregar niobio al acero inoxidable austenítico puede prevenir la corrosión intergranular.

13. Cobalto (Co): El cobalto es un metal precioso poco común, utilizado principalmente en aceros y aleaciones especiales, como aceros termorresistentes y materiales magnéticos.

14. Cobre (Cu): El acero fabricado por Wuhan Iron and Steel Co., Ltd. a partir del mineral Daye suele contener cobre. El cobre puede mejorar la resistencia y la tenacidad, especialmente la resistencia a la corrosión atmosférica. La desventaja es que es propenso a la fragilidad térmica durante el procesamiento en caliente y la plasticidad se reduce significativamente cuando el contenido de cobre supera el 0,5. Cuando el contenido de cobre es inferior a 0,50, no tiene ningún efecto sobre la soldabilidad.

15. Aluminio (Al): El aluminio es un desoxidante comúnmente utilizado en el acero. Agregar una pequeña cantidad de aluminio al acero puede refinar los granos y mejorar la tenacidad al impacto, como el acero 08Al para placas delgadas de embutición profunda. El aluminio también tiene propiedades antioxidantes y anticorrosión. La combinación de aluminio, cromo y silicio puede mejorar significativamente el rendimiento del pelado a alta temperatura y la resistencia a la corrosión a alta temperatura del acero. La desventaja del aluminio es que afecta el rendimiento del procesamiento en caliente, el rendimiento de la soldadura y el rendimiento del corte del acero.

16. Boro (B): Agregar trazas de boro al acero puede mejorar la compacidad y las propiedades de laminación en caliente del acero y aumentar su resistencia.

17. Nitrógeno (N): El nitrógeno puede mejorar la resistencia, la tenacidad a bajas temperaturas y la soldabilidad del acero, y aumentar la sensibilidad al envejecimiento.

18. Tierras raras (Xt): Los elementos de tierras raras se refieren a los 15 elementos lantánidos con números atómicos 57-71 en la tabla periódica de elementos. Estos elementos son todos metales, pero sus óxidos son muy similares a la "tierra", por lo que habitualmente se les llama tierras raras. Agregar tierras raras al acero puede cambiar la composición, forma, distribución y propiedades de las inclusiones en el acero, mejorando así varias propiedades del acero, como tenacidad, soldabilidad y propiedades de trabajo en frío. Agregar tierras raras al acero de las rejas de arado puede mejorar la resistencia al desgaste.