Legující prvky vysvětleny: co každý prvek v oceli dělá

Jak číst tuto tabulku

Prvky působí společně a tentýž prvek může být v jedné značce předností a v jiné omezeným zbytkovým prvkem. Níže uvedené záznamy popisují hlavní, zamýšlený účinek v typických legovaných a korozivzdorných ocelích; stránky jednotlivých značek na tomto webu uvádějí skutečné povolené rozsahy pro každou jmenovanou značku.

Prvek	Hlavní účinky	Stojí za to vědět
Uhlík (C)	Primární zpevňující prvek: tvoří karbidy a umožňuje vznik martenzitu při kalení, čímž zvyšuje tvrdost a pevnost v tahu	Tažnost, houževnatost a svařitelnost klesají s rostoucím obsahem uhlíku; jediný nejvýznamnější prvek v receptu
Mangan (Mn)	Dezoxidovadlo; zvyšuje pevnost a prokalitelnost; váže síru jako neškodný MnS místo křehkých filmů FeS	Přítomen téměř v každé oceli; vysoké obsahy (11–14%) vytvářejí deformačně zpevňující se otěruvzdorné Hadfieldovy oceli
Křemík (Si)	Dezoxidovadlo; zpevňuje tuhý roztok; klíčový prvek v pružinových ocelích a elektrotechnických ocelích	Zvýšené obsahy mohou zhoršit kvalitu povrchu a chování při zinkování
Chrom (Cr)	Prokalitelnost, karbidy odolné proti opotřebení, pevnost za vysokých teplot; při asi 10.5% a výše pasivní vrstva, která definuje korozivzdornou ocel	Přináší také citlivost k popouštěcí křehkosti u některých ocelí Cr-Mo při nedbalém chlazení
Molybden (Mo)	Pevnost za vysokých teplot (odolnost proti tečení), prokalitelnost, odolnost proti popouštění; silně zlepšuje odolnost proti důlkové korozi u korozivzdorných ocelí (je to člen Mo ve vzorci PREN)	Drahý — značky jej používají záměrně, obvykle několik desetin procenta v legovaných ocelích
Nikl (Ni)	Houževnatost, zejména při nízkých teplotách; prokalitelnost; stabilizuje austenit (základ korozivzdorných ocelí řady 300)	Obvykle nejdražší běžná přísada; určuje cenový rozdíl mezi značkami 304 a 430
Vanad (V)	Jemné karbidy: zjemnění zrna, sekundární vytvrzování v nástrojových ocelích, odolnost proti opotřebení, pevnost proti tečení v malých dávkách	Účinný při nízkých obsazích, obvykle 0.05–0.30%
Wolfram (W)	Velmi tvrdé, tepelně stabilní karbidy: žárupevnost rychlořezných ocelí (M2 obsahuje přibližně 6% W)	Těžký a nákladný; v mnoha moderních nástrojových ocelích částečně nahrazen molybdenem
Niob (Nb)	Zjemnění zrna a precipitační zpevnění v ocelích HSLA; stabilizuje korozivzdornou ocel proti senzibilizaci (značka 347)	V konstrukčních ocelích působí již při setinách procenta
Titan (Ti)	Silný tvůrce karbidů/nitridů: stabilizuje korozivzdornou ocel (značka 321), chrání bor před dusíkem, váže uhlík v ocelích IF	Nadbytek titanu může poškodit kvalitu povrchu a houževnatost
Bor (B)	Již při několika milióntinách dramaticky zvyšuje prokalitelnost nízkouhlíkových a středněuhlíkových ocelí	Jeho účinek mizí, pokud se spojí s dusíkem nebo kyslíkem — borové oceli jej chrání titanem nebo hliníkem
Síra a fosfor (S, P)	Obvykle zbytkové prvky, které je třeba omezit: síra poškozuje příčnou houževnatost, fosfor způsobuje křehnutí a segregaci	Záměrně přidávány do automatových ocelí — síra pro obrobitelnost (např. 1215, 11SMn30), fosfor v některých refosforizovaných a povětrnostně odolných značkách

Interakce jsou důležitější než jednotlivé prvky

Skutečné značky jsou rovnováhy: chrom plus molybden dává odolnost proti tečení u 2.25Cr-1Mo; nikl plus chrom dává austenitickou strukturu značky 304; potenciál tvrdosti uhlíku je dosažitelný pouze přes průřez tehdy, když mangan, chrom nebo bor zajistí prokalitelnost. Normy proto specifikují prvky jako balíček rozsahů a náhrada mezi „ekvivalentními“ značkami je nejbezpečnější, když se porovná celý balíček, nikoli jeden prvek po druhém.