在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。
在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強(qiáng)度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11-14%的鋼有的耐磨性,用于挖土機(jī)鏟斗,球磨機(jī)襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
鋼加熱時(shí)的主要固態(tài)相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉(zhuǎn)變,即奧氏體化的過程。整個(gè)過程都和碳的擴(kuò)散有關(guān)。合金元素中,非碳化物形成元素降低碳在奧氏體中的能,增加奧氏形成的速度;而強(qiáng)碳化物形成元素強(qiáng)烈妨礙碳在鋼中的擴(kuò)散,顯著減慢奧氏體化的過程。
碳化物形成元素如鎢、鉬、鉻等,對阻止奧氏體晶粒長大起中等作用。強(qiáng)碳化物形成元素如釩、鈦、鈮、鋯等,強(qiáng)烈地阻止奧氏體晶粒長大,起細(xì)化晶粒作用。鋁雖然屬于不形成碳化物元素,但卻是細(xì)化晶粒和控制晶粒開始粗化溫度的常用的元素。