ქიმიური შემადგენლობის მოქმედება ფოლადში

1. ნახშირბადი (C). ნახშირბადი ფოლადის ცივი პლასტიკური დეფორმაციის ყველაზე მნიშვნელოვანი ქიმიური ელემენტია. რაც უფრო მაღალია ნახშირბადის შემცველობა, მით უფრო მაღალია ფოლადის სიმტკიცე და მით უფრო დაბალია ცივი პლასტიურობა. დადასტურებულია, რომ ნახშირბადის შემცველობის ყოველი 0.1%-ით ზრდისას, დენადობის ზღვარი იზრდება დაახლოებით 27.4 მპა-ით; დაჭიმვის სიმტკიცე იზრდება დაახლოებით 58.8 მპა-ით; ხოლო წაგრძელება მცირდება დაახლოებით 4.3%-ით. ამრიგად, ფოლადში ნახშირბადის შემცველობა დიდ გავლენას ახდენს ფოლადის ცივი პლასტიკური დეფორმაციის მახასიათებლებზე.

2. მანგანუმი (Mn). ფოლადის დნობისას მანგანუმი რეაგირებს რკინის ოქსიდთან, ძირითადად ფოლადის დეჟანგვის მიზნით. მანგანუმი რეაგირებს ფოლადში რკინის სულფიდთან, რამაც შეიძლება შეამციროს გოგირდის მავნე ზემოქმედება ფოლადზე. წარმოქმნილი მანგანუმის სულფიდი აუმჯობესებს ფოლადის ჭრის მახასიათებლებს. მანგანუმს შეუძლია გააუმჯობესოს ფოლადის დაჭიმვისა და დენადობის ზღვარი, შეამციროს ცივი პლასტიურობა, რაც არასასურველია ფოლადის ცივი პლასტიკური დეფორმაციისთვის. თუმცა, მანგანუმს უარყოფითი გავლენა აქვს დეფორმაციის ძალაზე. ეფექტი ნახშირბადის მხოლოდ დაახლოებით 1/4-ია. ამიტომ, სპეციალური მოთხოვნების გარდა, ნახშირბადოვან ფოლადში მანგანუმის შემცველობა არ უნდა აღემატებოდეს 0.9%-ს.

3. სილიციუმი (Si). სილიციუმი წარმოადგენს დეოქსიდაზატორის ნარჩენს ფოლადის დნობის დროს. როდესაც ფოლადში სილიციუმის შემცველობა 0.1%-ით იზრდება, დაჭიმვის სიმტკიცე დაახლოებით 13.7 მპა-თი იზრდება. როდესაც სილიციუმის შემცველობა 0.17%-ს აღემატება და ნახშირბადის შემცველობა მაღალია, ეს დიდ გავლენას ახდენს ფოლადის ცივი პლასტიურობის შემცირებაზე. ფოლადში სილიციუმის შემცველობის სწორად გაზრდა სასარგებლოა ფოლადის ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებებისთვის, განსაკუთრებით ელასტიურობის ზღვრისთვის, მას ასევე შეუძლია გაზარდოს ფოლადის ეროზიისადმი მდგრადობა. თუმცა, როდესაც ფოლადში სილიციუმის შემცველობა 0.15%-ს აღემატება, არამეტალური ჩანართები სწრაფად წარმოიქმნება. მაშინაც კი, თუ მაღალი სილიციუმის შემცველობის ფოლადი გახურებულია, ის არ დარბილდება და არ შეამცირებს ფოლადის ცივი პლასტიკური დეფორმაციის თვისებებს. ამიტომ, პროდუქტის მაღალი სიმტკიცის მოთხოვნების გარდა, სილიციუმის შემცველობა მაქსიმალურად უნდა შემცირდეს.

4. გოგირდი (S). გოგირდი მავნე მინარევია. ფოლადში არსებული გოგირდი ლითონის კრისტალურ ნაწილაკებს ერთმანეთისგან გამოყოფს და ბზარებს იწვევს. გოგირდის არსებობა ასევე იწვევს ფოლადის ცხელი მსხვრევადობას და ჟანგს. ამიტომ, გოგირდის შემცველობა 0.055%-ზე ნაკლები უნდა იყოს. მაღალი ხარისხის ფოლადი 0.04%-ზე ნაკლები უნდა იყოს.

5. ფოსფორი (P). ფოსფორს აქვს ძლიერი გამკვრივების ეფექტი და ფოლადში სერიოზული სეგრეგაცია, რაც ზრდის ფოლადის სიცივეში სიმყიფეს და ფოლადს მჟავა ეროზიის მიმართ დაუცველს ხდის. ფოლადში ფოსფორი ასევე აუარესებს ცივი პლასტიკური დეფორმაციის უნარს და იწვევს პროდუქტის ბზარებს დაჭიმვის დროს. ფოლადში ფოსფორის შემცველობა უნდა იყოს 0.045%-ზე დაბალი.

6. სხვა შენადნობის ელემენტები. ნახშირბადოვანი ფოლადის სხვა შენადნობის ელემენტები, როგორიცაა ქრომი, მოლიბდენი და ნიკელი, მინარევების სახით არსებობს, რომლებიც ნახშირბადთან შედარებით გაცილებით ნაკლებ გავლენას ახდენენ ფოლადზე და მათი შემცველობაც ძალიან მცირეა.