Alaşımlı borulardaki çelik elementlerin performansa etkisi

Karbon (C)Çelikteki karbon içeriği arttıkça, akma noktası, çekme dayanımı ve sertlik artar, ancak plastiklik ve darbe özellikleri azalır. Karbon içeriği %0,23'ü aştığında, çeliğin kaynak performansı bozulur; bu nedenle kaynak için kullanılacaksa, düşük alaşımlı yapısal çeliğin karbon içeriği genellikle %0,20'yi geçmez. Yüksek karbon içeriği ayrıca çeliğin atmosferik korozyon direncini azaltır ve açık stok alanlarında yüksek karbonlu çelik kolayca paslanır; ayrıca karbon, çeliğin soğuk kırılganlığını ve yaşlanma hassasiyetini artırabilir.
Silikon (Si)Çelik üretim sürecinde silisyum, indirgeyici ve oksit giderici madde olarak eklenir; bu nedenle, oksitlenmiş çelik %0,15-0,30 oranında silisyum içerir. Silisyum, çeliğin elastikiyet sınırını, akma noktasını ve çekme dayanımını önemli ölçüde artırabilir; bu nedenle elastik çelik olarak yaygın olarak kullanılır. Silisyum miktarındaki artış, çeliğin kaynak performansını düşürecektir.
Manganez (Mn)Çelik üretim sürecinde manganez iyi bir oksit giderici ve kükürt gidericidir. Genellikle çelik %0,30-0,50 oranında manganez içerir. Manganez, çeliğin mukavemetini ve sertliğini artırabilir, sertleşebilirliğini artırabilir, sıcak işlenebilirliğini iyileştirebilir ve kaynak performansını düşürebilir.
Fosfor (P)Genel olarak, fosfor çelikte zararlı bir elementtir; çeliğin soğuk kırılganlığını artırır, kaynak performansını düşürür, plastisitesini azaltır ve soğuk bükme performansını kötüleştirir. Bu nedenle, çelikteki fosfor içeriğinin genellikle %0,045'ten az olması gerekir ve yüksek kaliteli çelik için bu gereksinim daha da düşüktür.
Kükürt (S)Kükürt, normal şartlar altında da zararlı bir elementtir. Çeliği sıcakken kırılgan hale getirir, çeliğin sünekliğini ve tokluğunu azaltır ve dövme ve haddeleme sırasında çatlaklara neden olur. Kükürt ayrıca kaynak performansını da olumsuz etkiler ve korozyon direncini azaltır. Bu nedenle, kükürt içeriğinin genellikle %0,045'ten az olması gerekir ve yüksek kaliteli çelik için bu gereksinim daha da düşüktür. Çeliğe %0,08-0,20 kükürt eklenmesi işlenebilirliği artırabilir ve genellikle serbest kesim çeliği olarak adlandırılır.
Vanadyum (V)Çeliğe vanadyum eklemek, tane yapısını inceltebilir ve mukavemeti ile tokluğu artırabilir.
Niyobyum (Nb)Niyobyum, tane yapısını iyileştirerek kaynak performansını artırabilir.
Bakır (Cu)Bakır, mukavemeti ve tokluğu artırabilir. Dezavantajı ise sıcak işleme sırasında sıcak kırılganlığa yatkın olması ve hurda çelikteki bakır içeriğinin genellikle daha yüksek olmasıdır.
Alüminyum (Al)Alüminyum, çelik üretiminde yaygın olarak kullanılan bir oksit gidericidir. Tane yapısını inceltmek ve darbe dayanıklılığını artırmak için çeliğe az miktarda alüminyum eklenir.