1. Koolstof (C). Koolstof is het belangrijkste chemische element dat de koude plastische vervorming van staal beïnvloedt. Hoe hoger het koolstofgehalte, hoe sterker het staal en hoe lager de koude plasticiteit. Het is bewezen dat voor elke 0,1% toename van het koolstofgehalte de vloeigrens met ongeveer 27,4 MPa toeneemt, de treksterkte met ongeveer 58,8 MPa toeneemt en de rek met ongeveer 4,3% afneemt. Het koolstofgehalte in staal heeft dus een grote invloed op de prestaties van staal bij koude plastische vervorming.
2. Mangaan (Mn). Mangaan reageert met ijzeroxide tijdens het smelten van staal, voornamelijk voor deoxidatie van staal. Mangaan reageert met ijzersulfide in staal, wat het schadelijke effect van zwavel op staal kan verminderen. Het gevormde mangaansulfide kan de snijprestaties van staal verbeteren. Mangaan kan de treksterkte en vloeigrens van staal verbeteren en de koude plasticiteit verminderen, wat ongunstig is voor de koude plastische vervorming van staal. Mangaan heeft echter een nadelig effect op de vervormingskracht. Het effect is slechts ongeveer 1/4 van koolstof. Daarom mag het mangaangehalte van koolstofstaal, afgezien van speciale vereisten, niet hoger zijn dan 0,9%.
3. Silicium (Si). Silicium is het residu van deoxidatiemiddel tijdens het smelten van staal. Wanneer het siliciumgehalte in staal met 0,1% stijgt, neemt de treksterkte toe met ongeveer 13,7 MPa. Wanneer het siliciumgehalte 0,17% overschrijdt en het koolstofgehalte hoog is, heeft dit een grote invloed op de vermindering van de koude plasticiteit van staal. Het correct verhogen van het siliciumgehalte in staal is gunstig voor de algehele mechanische eigenschappen van staal, met name de elasticiteitsgrens, het kan ook de erosieve weerstand van staal verhogen. Wanneer het siliciumgehalte in staal echter 0,15% overschrijdt, worden er snel niet-metalen insluitsels gevormd. Zelfs als staal met een hoog siliciumgehalte wordt gegloeid, zal het niet zachter worden en de koude plastische vervormingseigenschappen van het staal verminderen. Daarom moet, naast de hoge sterkte-eisen van het product, het siliciumgehalte zoveel mogelijk worden verlaagd.
4. Zwavel (S). Zwavel is een schadelijke onzuiverheid. De zwavel in staal zal de kristallijne metaaldeeltjes van elkaar scheiden en scheuren veroorzaken. De aanwezigheid van zwavel veroorzaakt ook hete verbrossing en roestvorming van staal. Daarom moet het zwavelgehalte lager zijn dan 0,055%. Hoogwaardig staal moet minder dan 0,04% zijn.
5. Fosfor (P). Fosfor heeft een sterk verhardend effect en zorgt voor sterke segregatie in het staal, wat de brosheid bij lage temperaturen verhoogt en het staal kwetsbaar maakt voor zuurerosie. Fosfor in het staal verslechtert ook het vermogen tot plastische vervorming bij lage temperaturen en veroorzaakt scheurvorming tijdens het trekken. Het fosforgehalte in het staal moet onder de 0,045% blijven.
6. Andere legeringselementen. Andere legeringselementen in koolstofstaal, zoals chroom, molybdeen en nikkel, bestaan als onzuiverheden en hebben veel minder invloed op het staal dan koolstof, en het gehalte is ook extreem laag.
Plaatsingstijd: 13 juli 2022