1. Karbon (C). Karbon er det viktigste kjemiske elementet som påvirker kaldplastisk deformasjon av stål. Jo høyere karboninnhold, desto høyere styrke har stålet og desto lavere blir kaldplastisiteten. Det er bevist at for hver 0,1 % økning i karboninnhold øker flytegrensen med omtrent 27,4 MPa, strekkfastheten øker med omtrent 58,8 MPa, og forlengelsen synker med omtrent 4,3 %. Karboninnholdet i stål har derfor stor innvirkning på stålets kaldplastiske deformasjonsevne.
2. Mangan (Mn). Mangan reagerer med jernoksid i stålsmelting, hovedsakelig for deoksidering av stål. Mangan reagerer med jernsulfid i stål, noe som kan redusere svovelens skadelige effekt på stål. Det dannede mangansulfidet kan forbedre stålets skjæreytelse. Mangan kan forbedre strekkfastheten og flytegrensen til stål, redusere kaldplastisiteten, noe som er ugunstig for kaldplastisk deformasjon av stål. Mangan har imidlertid en negativ effekt på deformasjonskraften. Effekten er bare omtrent 1/4 av karboninnholdet. Derfor, med unntak av spesielle krav, bør manganinnholdet i karbonstål ikke overstige 0,9 %.
3. Silisium (Si). Silisium er rester fra deoksidasjonsmiddel under stålsmelting. Når silisiuminnholdet i stål øker med 0,1 %, øker strekkfastheten med omtrent 13,7 MPa. Når silisiuminnholdet overstiger 0,17 % og karboninnholdet er høyt, har det stor innvirkning på reduksjonen av stålets kaldplastisitet. Riktig økning av silisiuminnholdet i stål er gunstig for stålets omfattende mekaniske egenskaper, spesielt elastisitetsgrensen, og det kan også øke stålets erosjonsbestandighet. Men når silisiuminnholdet i stål overstiger 0,15 %, dannes det raskt ikke-metalliske inneslutninger. Selv om stål med høyt silisiuminnhold glødes, vil det ikke mykne opp og redusere stålets kaldplastiske deformasjonsegenskaper. Derfor bør silisiuminnholdet reduseres så mye som mulig i tillegg til produktets høye styrkekrav.
4. Svovel (S). Svovel er en skadelig urenhet. Svovelet i stål vil separere de krystallinske metallpartiklene fra hverandre og forårsake sprekker. Tilstedeværelsen av svovel forårsaker også varmsprøhet og rust i stål. Derfor bør svovelinnholdet være mindre enn 0,055 %. Stål av høy kvalitet bør være mindre enn 0,04 %.
5. Fosfor (P). Fosfor har en sterk deformasjonsherdende effekt og betydelig segregering i stålet, noe som øker stålets kaldsprøhet og gjør stålet sårbart for syreerosjon. Fosfor i stålet vil også forringe den kaldplastiske deformasjonsevnen og forårsake produktsprekker under trekking. Fosforinnholdet i stålet bør kontrolleres under 0,045 %.
6. Andre legeringselementer. Andre legeringselementer i karbonstål, som krom, molybden og nikkel, finnes som urenheter, som har langt mindre innvirkning på stålet enn karbon, og innholdet er også ekstremt lite.
Publisert: 13. juli 2022