(1) Хром может повысить прокаливаемость стали и оказать вторичное упрочняющее действие. Он может улучшить твердость и износостойкость углеродистой стали, не делая сталь хрупкой. Когда содержание превышает 12%, сталь обладает хорошей стойкостью к высокотемпературному окислению и стойкости к окислительной коррозии, а также увеличивает термическую прочность стали. Хром является основным легирующим элементом нержавеющей, кислотостойкой и жаропрочной стали.
Хром может повысить прочность и твердость углеродистой стали в состоянии прокатки, а также уменьшить удлинение и усадку площади. Когда содержание хрома превышает 15%, прочность и твердость уменьшаются, а удлинение и уменьшение площади соответственно увеличиваются. Детали, содержащие хромистую сталь, могут легко получить более высокое качество обработки поверхности после шлифования.
Основная роль хрома в структуре закалки и отпуска заключается в улучшении прокаливаемости, благодаря чему сталь имеет лучшие механические свойства после закалки и отпуска. Хромсодержащие карбиды также могут образовываться при цементации стали, тем самым улучшая поверхностное сопротивление материала. Абразивный. Пружинную сталь, содержащую хром, нелегко обезуглероживать при термообработке. Хром может улучшить износостойкость, твердость и красную твердость инструментальной стали, а также обладает хорошей стабильностью при отпуске. В электротермических сплавах хром может улучшить стойкость к окислению, стойкость и прочность сплава.
(2) Никель укрепляет феррит и измельчает перлит стали. Общий эффект заключается в увеличении прочности и не оказывает существенного влияния на пластичность. Вообще говоря, для низкоуглеродистой стали, не требующей закалки и отпуска и используемой в состояниях прокатки, нормализации или отжига, определенное содержание никеля может повысить прочность стали без существенного снижения ее ударной вязкости. По статистике, каждый 1% увеличения содержания никеля может повысить прочность примерно на 29,4Па. По мере увеличения содержания никеля степень текучести стали увеличивается быстрее, чем предел прочности, поэтому доля никельсодержащей стали может быть выше, чем у обычной углеродистой стали. Хотя никель повышает прочность стали, он оказывает меньший ущерб ударной вязкости, пластичности и другим технологическим свойствам стали, чем другие легирующие элементы. Для среднеуглеродистой стали, поскольку никель снижает температуру перлитного превращения и делает перлит тоньше; а поскольку никель снижает содержание углерода в точке эвтектоида по сравнению с углеродистой сталью с тем же содержанием углерода, количество перлита больше. Прочность никельсодержащей перлитно-ферритной стали выше, чем у углеродистой стали с тем же содержанием углерода.
Напротив, если прочность стали остается прежней, содержание углерода в никельсодержащей стали может быть соответствующим образом снижено, тем самым улучшая ударную вязкость и пластичность стали. Никель может улучшить сопротивление стали усталости и снизить чувствительность стали к надрезам. Никель снижает температуру низкотемпературного перехода стали в хрупкость, что имеет большое значение для низкотемпературной стали. Сталь, содержащая 3,5 % никеля, может использоваться при температуре -100, а сталь, содержащая 9 % никеля, — при температуре -196. Никель не увеличивает сопротивление стали ползучести и поэтому обычно не используется в качестве упрочняющего элемента для термоупрочненных сталей.
Коэффициент линейного расширения железоникелевых сплавов с высоким содержанием никеля существенно изменяется с увеличением или уменьшением содержания никеля. Используя эту характеристику, можно разрабатывать и производить прецизионные сплавы и биметаллические материалы с чрезвычайно низким или определенным коэффициентом линейного расширения.
Кроме того, никель, добавленный в сталь, может противостоять не только кислоте, но и щелочам, а также обладает коррозионной стойкостью к атмосфере и соли. Никель является одним из важных элементов нержавеющей кислотостойкой стали.
