鋼要素の主なコンポーネントは次のとおりです。
1.炭素（C）：鋼の炭素含有量が増加し、降伏点と引張強度が増加しますが、可塑性と衝撃が減少します。 炭素含有量が0.23パーセントを超えると、鋼の溶接性能が低下するため、溶接用低合金構造用鋼の炭素含有量は一般に0.20パーセントを超えません。 炭素含有量が高いと、鋼の大気耐食性も低下します。オープンフィールドの高炭素鋼は錆びやすいです。 さらに、炭素は鋼の冷間脆性と時効感受性を高める可能性があります。
2. ケイ素 (Si): ケイ素は、製鋼の過程で還元剤および脱酸剤として添加されるため、鎮静鋼には 0.15-0.30 パーセントのケイ素が含まれています。 鋼が 0.50 ～ 0.60% を超えるシリコンを含む場合、シリコンは合金元素と見なされます。 シリコンは、鋼の弾性限界、降伏点、および引張強度を大幅に向上させることができるため、ばね鋼として広く使用されています。 1.0-1.2 パーセントのシリコンを焼入れおよび焼き戻しした構造用鋼に追加すると、強度が 15-20 パーセント増加します。 シリコンとモリブデン、タングステン、クロムなどの組み合わせは、耐食性や耐酸化性を向上させる効果があり、耐熱鋼を作ることができます。 1-4 パーセントのケイ素を含む低炭素鋼で、非常に高い磁気伝導率を持ち、電気産業でケイ素鋼板として使用されます。 シリコンの増加は、鋼の溶接性能を低下させます。
3.マンガン（Mn）：製鋼の過程で、マンガンは優れた脱酸剤および脱硫剤であり、一般的な鋼には0.30-0.50パーセントのマンガンが含まれています。 炭素鋼を 0.70 パーセント以上添加すると、「マンガン鋼」でも、一般的な鋼の量の鋼は十分な靭性を備えているだけでなく、強度と硬度も高くなり、鋼の焼入れ性が向上し、高温性が向上します。 16Mn 鋼などの鋼の作業性能は、A3 降伏点よりも 40% 高くなります。 マンガン 11-14 パーセント 非常に高い耐摩耗性を持つ鋼で、掘削機のバケット、ボールミルのライニングなどに使用されます。マンガンの増加は、鋼の耐食性を弱め、溶接性能を低下させます。
4.リン（P）：一般に、リンは鋼の有害元素であり、鋼の冷間脆性を高め、溶接性能を低下させ、可塑性を低下させ、冷間曲げ性能を低下させます。 したがって、鋼のリン含有量は通常 0.045% 未満である必要があり、高品質の鋼にはそれよりも低いことが要求されます。
5. 硫黄 (S): 硫黄は通常、有害な元素です。 それは鋼を熱間脆性にし、鋼の延性と靭性を低下させ、鍛造と圧延中に亀裂を引き起こします。 硫黄も溶接性能に悪影響を及ぼし、耐食性を低下させます。 したがって、硫黄含有量は通常 0.055 パーセント未満である必要があり、高品質の鋼は 0.040 パーセント未満である必要があります。 0.08-0.20 パーセントの硫黄を鋼に添加すると、通常快削鋼と呼ばれる機械加工性が向上します。
6. クロム (Cr): 構造用鋼および工具鋼では、クロムは強度、硬度、耐摩耗性を大幅に向上させますが、同時に可塑性と靭性を低下させます。 クロムは、鋼の耐酸化性や耐食性を向上させることができるため、ステンレス鋼や耐熱鋼の重要な合金元素です。
7. ニッケル (Ni): ニッケルは鋼の強度を向上させ、良好な可塑性と靭性を維持します。 ニッケルは、酸やアルカリに対する高い耐食性、耐錆性、高温での耐熱性を備えています。 ただし、ニッケルは希少資源であるため、ニッケルクロム鋼の代わりに他の合金元素を使用する必要があります。
8.モリブデン（Mo）：モリブデンは、鋼の結晶粒を微細化し、焼入れ性と熱強度性能を向上させ、高温で十分な強度と耐クリープ能力（高温での長期応力、クリープと呼ばれる変形）を維持します。 構造用鋼の機械的特性は、モリブデンを添加することで改善できます。 また、火災による合金鋼のもろさを抑えることができます。 工具鋼の赤みを改善できます。
9. チタン (Ti): チタンは鋼の強力な脱酸剤です。 鋼の内部構造をコンパクトにし、粒子力を改善することができます。 時間感受性と低温脆性を低減します。 溶接性能を向上させます。 粒界腐食は、Cr 18 Ni 9 オーステナイト系ステンレス鋼に適切なチタンを添加することで回避できます。
10。 バナジウム (V): バナジウムは鋼の優れた脱酸剤です。 鋼に 0.5 パーセントのバナジウムを添加すると、微細構造の結晶粒を微細化し、強度と靭性を向上させることができます。 バナジウムと炭素によって形成される炭化物は、高温高圧下での水素腐食に対する耐性を向上させることができます。
11.タングステン（W）：タングステンは融点が高く、貴重な合金元素です。 タングステンとカーボンから形成されたタングステンカーバイドは、高い硬度と耐摩耗性を備えています。 工具鋼にタングステンを添加すると、赤色剛性と熱強度が大幅に向上し、切削工具や鍛造金型として使用できます。
12.ニオブ（Nb）：ニオブは結晶粒を微細化し、鋼の過熱感受性と焼戻し脆性を低減し、強度を向上させますが、可塑性と靭性は低下します. 通常の低合金鋼にニオブを添加すると、大気腐食に対する耐性と、高温での水素、窒素、およびアンモニア腐食に対する耐性を向上させることができます。 ニオブは溶接性能を向上させることができます。 オーステナイト系ステンレス鋼にニオブを添加することにより、粒界腐食を防止することができます。
13.コバルト（Co）：コバルトは希少な貴金属であり、主に高温鋼や磁性材料などの特殊鋼や合金に使用されます。
14. 銅 (Cu): WisCO で Daye 鉱石から精製された鋼には、多くの場合、銅が含まれています。 銅は、特に大気腐食に対して、強度と靭性を向上させることができます。 不利な点は、熱間加工時に熱間脆化が生じやすく、銅含有量が 0.5% を超えると可塑性が大幅に低下することです。 銅含有量が 0.50% 未満の場合、溶接性に影響はありません。
15. アルミニウム (Al): アルミニウムは鋼鉄で一般的に使用される脱酸剤です。 鋼に少量のアルミニウムを添加すると、結晶粒を微細化し、深絞り用の 08Al 鋼などの衝撃靭性を向上させることができます。 アルミニウムには耐酸化性と耐腐食性もあります。 クロムとシリコンを組み合わせたアルミニウムは、鋼の高温剥離防止性能と高温耐食性を大幅に向上させることができます。 アルミニウムの欠点は、鋼の熱間加工、溶接、および切断特性に影響を与えることです。
16.ホウ素（B）：微量のホウ素を鋼に添加すると、鋼の緻密化と熱間圧延特性が向上し、強度が向上します。
17.窒素（N）：窒素は、鋼の強度、低温靭性および溶接性を向上させ、老化に対する感受性を高めることができます。
18. 希土類 (Xt): 希土類元素は、元素の周期表で 57-71 の原子番号を持つ 15 のランタニドを指します。 これらの元素はすべて金属ですが、その酸化物は土のように見えるため、希土類と呼ばれます。 鋼に希土類を添加すると、鋼中の介在物の組成、形態、分布、および特性が変化し、靭性、溶接性、冷間加工性能など、鋼のさまざまな特性が向上します。 プラウシェア鋼の耐摩耗性は、希土類を添加することで改善できます。
