合金パイプ中の鋼元素が性能に及ぼす影響

カーボン(C):鋼中の炭素含有量が増加し、降伏点、引張強さ、硬度が増加しますが、可塑性と衝撃特性は減少します。炭素含有量が0.23%を超えると鋼の溶接性が低下するため、溶接に使用する場合、低合金構造用鋼の炭素含有量は一般に0.20%を超えません。炭素含有量が高いと鋼の大気耐食性も低下します。また、屋外のストックヤードにある高炭素鋼は錆びやすくなります。さらに、炭素は鋼の冷間脆性と老化感受性を高める可能性があります。
シリコン(Si): シリコンは製鋼過程で還元剤および脱酸剤として添加されるため、キルド鋼には 0.15 ~ 0.30% のシリコンが含まれます。シリコンは鋼の弾性限界、降伏点、引張強さを大幅に向上させることができるため、弾性鋼として広く使用されています。シリコンの量が増加すると、鋼の溶接性能が低下します。
マンガン(Mn)。製鉄プロセスでは、マンガンは優れた脱酸剤および脱硫剤として機能します。一般に、鋼には 0.30 ~ 0.50% のマンガンが含まれています。マンガンは鋼の強度と硬度を高め、鋼の焼入れ性を高め、鋼の熱間加工性を改善し、鋼の溶接性能を低下させる可能性があります。
リン(P): 一般に、リンは鋼中の有害な元素であり、鋼の冷間脆性を増加させ、溶接性能を低下させ、塑性を低下させ、冷間曲げ性能を低下させます。したがって、鋼中のリン含有量は一般に 0.045% 未満であることが要求され、高品質鋼に対する要求は低くなります。
硫黄(S): 硫黄も通常の状況では有害な元素です。高温の鋼を脆化させ、鋼の延性と靭性を低下させ、鍛造および圧延中に亀裂を引き起こします。硫黄は溶接性能にも悪影響を及ぼし、耐食性を低下させます。したがって、硫黄含有量は一般に 0.045% 未満であることが要求され、高品質鋼に対する要求は低くなります。鋼に0.08~0.20%の硫黄を添加すると被削性が向上し、一般に快削鋼と呼ばれます。
バナジウム(V): 鋼にバナジウムを添加すると、組織粒子が微細化され、強度と靭性が向上します。
ニオブ(Nb):ニオブは結晶粒を微細化し、溶接性能を向上させることができます。
銅(Cu):銅は強度と靭性を向上させることができます。欠点は、熱間加工中に熱間脆化が起こりやすく、スクラップ鋼中の銅の含有量が多くなることが多いことです。
アルミニウム(Al): アルミニウムは鋼に一般的に使用される脱酸剤です。結晶粒を微細化し、衝撃靱性を向上させるために、少量のアルミニウムが鋼に添加されます。