Bežné legujúce prvky a ich funkcie v žiaruvzdorných oceliach

Tepelne odolná oceľ si môže udržať dobrý výkon v prostredí s vysokou teplotou bez pridania rôznych legujúcich prvkov. Každý z týchto prvkov zohráva jedinečnú úlohu pri zvyšovaní výkonu žiaruvzdornej ocele.

Chróm (Cr) je kľúčovým prvkom v žiaruvzdornej oceli, ktorý zvyšuje jej odolnosť voči oxidácii. Na povrchu ocele vytvára hustý film oxidu chrómu, ktorý pôsobí ako silný štít a účinne zabraňuje ďalšiemu difúzii kyslíka do vnútra ocele, čím ju chráni pred oxidáciou. Medzitým môže chróm zvýšiť pevnosť a tvrdosť ocele pri vysokých teplotách, vďaka čomu je žiaruvzdorná oceľ odolnejšia pri vysokých teplotách.

Nikel (Ni) môže výrazne zlepšiť húževnatosť a odolnosť ocele proti únave. Vo vysokoteplotnom prostredí je oceľ náchylná na únavové trhliny v dôsledku rôznych napätí. Pridanie niklu môže zachovať dobrý výkon ocele pri opakovanom namáhaní a zabrániť poškodeniu. Navyše, keď sa nikel používa v kombinácii s chrómom, môže výrazne zlepšiť odolnosť žiaruvzdornej ocele voči oxidácii a korózii, čo jej umožňuje pracovať stabilne aj v drsnom vysokoteplotnom korozívnom prostredí.

Hlavnou funkciou molybdénu (Mo) je zlepšiť pevnosť ocele pri vysokých teplotách a odolnosť proti tečeniu. Pri dlhodobej vysokej teplote a zaťažení bude oceľ podliehať pomalej plastickej deformácii, a to javu tečenia. Molybdén dokáže účinne potlačiť túto deformáciu, zvýšiť odolnosť ocele pri vysokých teplotách a zabezpečiť, aby si žiaruvzdorná oceľ udržala stabilný tvar a výkon počas dlhodobej prevádzky pri vysokých teplotách.

Prvky ako vanád (V) a titán (Ti) môžu vytvárať malé karbidy. Tieto karbidy sú rozptýlené a distribuované v štruktúre ocele, pričom zohrávajú úlohu pri spevňovaní zrážaním, ako je pridávanie nespočetných malých „klincov“ do ocele, zlepšenie jej pevnosti a tvrdosti a zvýšenie jej výkonu pri vysokých teplotách.

Práve synergický efekt týchto legujúcich prvkov dodáva žiaruvzdornej oceli vynikajúce vlastnosti, čo jej umožňuje široké využitie v mnohých priemyselných oblastiach s vysokými teplotami.