Běžné legující prvky a jejich funkce v žáruvzdorné oceli

Žáruvzdorná ocel si může udržet dobrý výkon v prostředí s vysokou teplotou bez přidání různých legujících prvků. Každý z těchto prvků hraje jedinečnou roli při zvyšování výkonu žáruvzdorné oceli.

Chrom (Cr) je klíčovým prvkem v žáruvzdorné oceli, který zvyšuje její odolnost proti oxidaci. Na povrchu oceli vytváří hustý film oxidu chrómu, který působí jako silný štít a účinně zabraňuje dalšímu pronikání kyslíku do nitra oceli, čímž ji chrání před oxidací. Mezitím může chrom zvýšit pevnost a tvrdost oceli při vysokých teplotách, díky čemuž je žáruvzdorná ocel odolnější při vysokých teplotách.

Nikl (Ni) může výrazně zlepšit houževnatost a odolnost oceli proti únavě. Ve vysokoteplotním prostředí je ocel náchylná k únavovým trhlinám v důsledku různých namáhání. Přídavek niklu může udržet dobrý výkon oceli při opakovaném namáhání a zabránit poškození. Kromě toho, když se nikl používá v kombinaci s chromem, může výrazně zlepšit odolnost proti oxidaci a korozi žáruvzdorné oceli, což jí umožňuje pracovat stabilně i v drsných vysokoteplotních korozních prostředích.

Hlavní funkcí molybdenu (Mo) je zlepšit pevnost oceli za vysokých teplot a odolnost proti tečení. Při dlouhodobé vysoké teplotě a zatížení bude ocel podléhat pomalé plastické deformaci, konkrétně jevu tečení. Molybden dokáže účinně potlačit tuto deformaci, zvýšit odolnost oceli při vysokých teplotách a zajistit, že si žáruvzdorná ocel zachová stabilní tvar a výkon během dlouhodobého vysokoteplotního provozu.

Prvky jako vanad (V) a titan (Ti) mohou tvořit malé karbidy. Tyto karbidy jsou rozptýleny a distribuovány ve struktuře oceli, hrají roli při zpevňování precipitací, jako je přidávání bezpočtu malých „hřebíků“ do oceli, zlepšování její pevnosti a tvrdosti a zvyšování její vysokoteplotní výkonnosti.

Právě synergický efekt těchto legujících prvků propůjčuje žáruvzdorné oceli vynikající vlastnosti, které umožňují její široké použití v mnoha průmyslových oblastech s vysokými teplotami.