Unsur Pengaloian Diterangkan: Apa yang Dilakukan Setiap Unsur dalam Keluli

Cara membaca jadual ini

Unsur bertindak bersama, dan unsur yang sama boleh menjadi ciri dalam satu gred dan baki dihadkan dalam yang lain. Entri di bawah menerangkan kesan utama yang dimaksudkan dalam keluli aloi dan tahan karat lazim; halaman gred di laman ini memberikan julat dibenarkan sebenar untuk setiap gred yang dinamakan.

Unsur	Kesan utama	Patut diketahui
Karbon (C)	Penguat utama: membentuk karbida dan membolehkan martensit semasa pelindapan kejut, meningkatkan kekerasan dan kekuatan tegangan	Kemuluran, keliatan dan kebolehkimpalan jatuh apabila karbon meningkat; unsur paling berkesan dalam resipi
Mangan (Mn)	Penyahoksida; meningkatkan kekuatan dan kebolehkerasan; mengikat sulfur sebagai MnS tidak berbahaya dan bukannya filem FeS rapuh	Hadir dalam hampir setiap keluli; tahap tinggi (11–14%) mencipta keluli haus Hadfield pengerasan kerja
Silikon (Si)	Penyahoksida; penguat larutan pepejal; unsur utama dalam keluli spring dan keluli elektrik	Tahap ditingkatkan boleh memburukkan kualiti permukaan dan kelakuan penggalvanian
Kromium (Cr)	Kebolehkerasan, karbida tahan haus, kekuatan suhu tinggi; pada kira-kira 10.5% dan ke atas, filem pasif yang mentakrifkan keluli tahan karat	Juga membawa kepekaan kerapuhan baja dalam sesetengah keluli Cr-Mo jika penyejukan cuai
Molibdenum (Mo)	Kekuatan suhu tinggi (rayapan), kebolehkerasan, rintangan baja; menambah baik rintangan lubang dalam tahan karat dengan kuat (ia ialah istilah Mo dalam formula PREN)	Mahal — gred menggunakannya dengan sengaja, lazimnya beberapa persepuluh peratus dalam keluli aloi
Nikel (Ni)	Keliatan, terutamanya pada suhu rendah; kebolehkerasan; menstabilkan austenit (asas tahan karat siri 300)	Biasanya tambahan biasa paling mahal; memacu jurang harga antara 304 dan 430
Vanadium (V)	Karbida halus: penghalusan butiran, pengerasan sekunder dalam keluli alat, rintangan haus, kekuatan rayapan dalam dos kecil	Berkesan pada tahap rendah, lazimnya 0.05–0.30%
Tungsten (W)	Karbida sangat keras dan stabil haba: kekerasan panas keluli berkelajuan tinggi (M2 membawa kira-kira 6% W)	Berat dan mahal; sebahagiannya digantikan oleh molibdenum dalam banyak keluli alat moden
Niobium (Nb)	Penghalusan butiran dan pengukuhan mendakan dalam keluli HSLA; menstabilkan tahan karat terhadap sensitisasi (gred 347)	Berfungsi pada perseratus peratus dalam keluli struktur
Titanium (Ti)	Pembentuk karbida/nitrida kuat: menstabilkan tahan karat (gred 321), melindungi boron daripada nitrogen, menetapkan karbon dalam keluli IF	Titanium berlebihan boleh merosakkan kualiti permukaan dan keliatan
Boron (B)	Pada hanya beberapa bahagian setiap juta, meningkatkan kebolehkerasan keluli berkarbon rendah dan sederhana dengan mendadak	Kesannya lenyap jika ia bergabung dengan nitrogen atau oksigen — keluli boron melindunginya dengan titanium atau aluminium
Sulfur & fosforus (S, P)	Biasanya baki untuk dihadkan: sulfur merosakkan keliatan melintang, fosforus merapuh dan mengasing	Ditambah dengan sengaja dalam keluli pemotongan bebas — sulfur untuk kebolehmesinan (cth. 1215, 11SMn30), fosforus dalam sesetengah gred berfosforus semula dan luluhawa

Interaksi lebih penting berbanding unsur tunggal

Gred sebenar ialah keseimbangan: kromium ditambah molibdenum memberikan rintangan rayapan dalam 2.25Cr-1Mo; nikel ditambah kromium memberikan struktur austenit 304; potensi kekerasan karbon hanya boleh dicapai melalui saiz keratan apabila mangan, kromium atau boron membekalkan kebolehkerasan. Standard oleh itu menentukan unsur sebagai pakej julat, dan penggantian antara gred "setara" paling selamat apabila pakej penuh dibandingkan, bukan satu unsur pada satu masa.