Кобальт в основном используется в специальных сталях и сплавах. Быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, обладает высокой жаропрочностью. При добавлении молибдена в мартенситностареющую сталь можно получить сверхвысокую твердость и хорошие комплексные механические свойства. Кроме того, кобальт также является важным легирующим элементом жаропрочных сталей и магнитных материалов.
Кобальт снижает прокаливаемость стали. Следовательно, добавление только его в углеродистую сталь приведет к снижению комплексных механических свойств после закалки и отпуска. Кобальт может укрепить феррит, а при добавлении в углеродистую сталь он может повысить твердость, предел текучести и предел прочности стали в отожженном или нормализованном состоянии. Это отрицательно влияет на удлинение и усадку площади, а также увеличивается ударная вязкость. уменьшается с увеличением содержания кобальта. Поскольку кобальт обладает антиоксидантными свойствами, его используют в жаропрочных сталях и жаропрочных сплавах. Газовые турбины из сплавов на основе кобальта демонстрируют свою уникальную роль.
Si Кремний можно растворять в феррите и аустените для улучшения твердости и прочности стали. Его действие уступает только фосфору и сильнее, чем такие элементы, как марганец, никель, хром, вольфрам, молибден и ванадий. Однако когда содержание кремния превышает 3%, пластичность и вязкость стали значительно снижаются. Кремний может улучшить предел упругости, предел текучести и коэффициент текучести (σs/σb) стали, а также усталостную прочность и коэффициент усталости (σ-1/σb) и т. д. Именно по этой причине кремний или кремний- марганцовистую сталь можно использовать в качестве пружинной стали.
Кремний может снизить плотность, теплопроводность и электропроводность стали. Это может способствовать укрупнению ферритных зерен и уменьшению коэрцитивной силы. Он имеет тенденцию уменьшать анизотропию кристалла, облегчая намагничивание и снижая магнитное сопротивление. Его можно использовать для производства электротехнической стали, поэтому потери на магнитный гистерезис листов кремнистой стали низкие. Кремний может увеличить магнитную проницаемость феррита, в результате чего стальной лист будет иметь более высокую интенсивность магнитной индукции в более слабых магнитных полях. Однако кремний снижает интенсивность магнитной индукции стали в сильных магнитных полях. Кремний обладает сильной раскисляющей способностью, тем самым уменьшая эффект магнитного старения железа.
При нагревании стали, содержащей кремний, в окислительной атмосфере на поверхности образуется слой пленки SiO2, что повышает стойкость стали к окислению при высоких температурах. Кремний может способствовать росту столбчатых кристаллов в литой стали и снижению пластичности. Если кремниевая сталь при нагревании быстро остывает из-за низкой теплопроводности, разница температур между внутренней и внешней частью стали будет большой, что приведет к ее разрушению.
Кремний может снизить сварочные свойства стали. Поскольку кремний обладает более сильной способностью соединяться с кислородом, чем железо, во время сварки легко образуются силикаты с низкой температурой плавления, что увеличивает текучесть шлака и расплавленного металла, вызывая разбрызгивание и ухудшая качество сварки. Кремний является хорошим раскислителем. При использовании алюминия для раскисления добавление определенного количества кремния при необходимости может значительно улучшить скорость раскисления. В стали остается определенное количество кремния, который используется в качестве сырья при производстве чугуна и стали. В кипящей стали количество кремния ограничено<0.07%, and when added intentionally, ferrosilicon alloys are added during steelmaking.
