V tomto článku jsou popsány všechny doprovodné chemické prvky vyskytující se v ocelích. Jsou popsány jejich příznivé i negativní vlivy na vlastnosti všech druhů ocelí.

---

Uhlík

ŠKODLIVÉ PRVKY: Síra, Kyslík, Fosfor, Dusík, Vodík, Arsen, Antimon, Olovo, Cín

PROSPĚŠNÉ PRVKY: Mangan, Křemík

SLITINOVÉ PRVKY:Mangan, Chróm, Nikl, Molybden, Vanad, Wolfram, Křemík, Hliník, Bór, Cér, Kobalt, Měď, Niob a Tantal

---

Uhlík (C)

• má podstatný vliv na vlastnosti ocelí, ovlivňuje pevnost, tvrdost, kalitelnost (s rostoucím C pevnost stoupá, ale klesá plasticita a houževnatost)

 

ŠKODLIVÉ DOPROVODNÉ PRVKY

---

 

Síra (S)

• dostává se do oceli z rud a z paliva. Tvoří sulfidy. Oslabuje soudržnost austenitických zrn – křehkost při teplotách tavení eutektika (oblast tváření zatepla). Má ale příznivý vliv na obrobitelnost (přidává se do automatových ocelí)

 

Kyslík (O)

• záleží na formě, ve které je O přítomen. Rozpuštěný v Fe zvětšuje tvrdost a křehkost za teploty okolí.Zvyšuje náchylnost ke křehnutí při stárnutí a k bodové korozi, nepříznivě ovlivňuje vrubovou houževnatost (anizotropie tváření)

 

Fosfor (P) 

• náchylný k odměšování (segregaci) z taveniny a sklon k sekundární segregaci. Vyvolává popouštěcí křehkost, zhoršuje vrubovou houževnatost, sklon k lámavosti zastudena, zhoršuje tvařitelnost.

 

Dusík (N) 

• dostává se z pecní atmosféry. V nelegovaných a nízkolegovaných ocelích zvyšuje výskyt mezikrystalické koroze pod napětím. Je příčinou náchylnosti ke křehnutí po tváření. Má ale i prospěšné vlastnosti – BH oceli.

 

Vodík (H) 

• větší přítomnost způsobuje vodíkovou korozi. Dostává se do oceli při výrobě a pohlcením při svařování. Při teplotě okolí snižuje mez pevnosti, tažnost. Odstraňuje se žíháním.

 

Arsen (As) 

• zvyšuje popouštěcí křehkost, zhoršuje svařitelnost, odstraňuje se žíháním.

 

Antimon (Sb) 

•  zhoršuje vrubovou houževnatost.

 

Olovo (Pb) 

•  mechanické vlastnosti nemění, má příznivý vliv na lámavost třísek.

 

Cín (Sn) 

•  zesiluje křehkost po pájení, způsobuje trhliny.

 

PROSPĚŠNÉ DOPROVODNÉ PRVKY

---

Mangan (Mn)

• zvyšuje pevnost a tvrdost při malém snížení tažnosti. Má vynikající desoxidační účinek (afinita k O), je obsažen ve všech ocelích. Má rovněž dobrou afinitu k S.

 

Křemík (Si) 

• desoxidační prvek, zvyšuje pevnost a tvrdost, zhoršuje tvařitelnost a elektrickou a tepelnou vodivost.

 

SLITINOVÉ PRVKY

---

 

Mangan (Mn) 

• zvyšuje pevnost bez zhoršení plasticity, zvyšuje ale sklon k hrubnutí zrna při překrystalizaci. Snižuje tepelnou i el. vodivost, zvyšuje tepelnou roztažnost. Zvyšuje prokalitelnost ale i náchylnost k popouštěcí křehkosti.

 

Chrom (Cr) 

• zvyšuje prokalitelnost, pevnost, otěruvzdornost, zvyšuje pevnost zatepla, při vyšším obsahu odolnost proti tvoření okují. Zvyšuje odolnost proti korozi (13%), zvyšuje Hc a Br (3%).

 

Nikl (Ni)

• zjemňuje krystalizaci, zvyšuje mez kluzu, zajišťuje velké hodnoty vrubové houževnatosti při normální a snížené teplotě. V kombinaci s Cr zvyšuje prokalitelnost, plasticitu, houževnatost.

 

Molybden (Mo) 

• karbidotvorný, zvyšuje prokalitelnost (zvláště v kombinaci s Cr), snižuje vývin odstranitelné popouštěcí křehkosti, zvětšuje žárupevnost, zvyšuje pevnost zatepla, řezivost, odolnost proti korozi a chemickým vlivům.

 

Vanad (V) 

• příznivý vliv na růst zrn a zlepšení únavových vlastností, snižuje náchylnost ke stárnutí (afinita k N), zvyšuje odolnost proti opotřebení, řezivost, pevnost zatepla, odolnost proti popouštění a přehřátí, zvyšuje mez pružnosti (pružiny).

 

Wolfram (W) 

• silně karbidotvorný – zlepšuje kalitelnost, brzdí růst zrn, zvyšuje odolnost vůči opotřebení při vysoké teplotě, řezivost, odolnost proti popouštění (rychlořezné oceli a pro práci zatepla), zvyšuje žáruvzdornost u nízkolegovaných ocelí, tvrdost a stálost ostří u nástrojových, zvyšuje mez pevnosti v kluzu, Hc.

 

Křemík (Si) 

• příznivý vliv na omezení nízkoteplotní popouštěcí křehkosti, ve větším množství zvyšuje náchylnost ke vzniku křehkého lomu. V kombinaci s Mn zajistí vysokou hodnotu meze pružnosti (pružiny). Zvyšuje odolnost vůči oxidaci, žáruvzdornost.

 

Hliník (Al) 

• má sklon k tvoření nitridů s N a snižuje tak náchylnost ke stárnutí. Při legování zvyšuje odolnost proti oxidaci (povrchová ochrana), je významnou součástí korozivzdorných feritických ocelí s velkým odporem (topné články, odporníky), zvyšuje Hc.

 

Bór (B) 

• u podeutektoidních ocelí zvyšuje prokalitelnost, zvyšuje náchylnost ke křehkému lomu, u austenitických má příznivý vliv na pevnost při vyšších teplotách, absorbuje neutronové záření.

 

Cér (Ce) 

• odkysličovadlo, podporuje odsíření, u vysokolegovaných zlepšuje tvařitelnost zatepla,u žáruzdorných odolnost vůči okujení

Kobalt (Co) 

• zlepšuje odolnost proti popouštění, pevnost zatepla, tepelnou vodivost, u rychlořezných zvyšuje řezivost, při vysokém obsahu zvyšuje Br a Hc, významný pro precipitačně vyrvrditelné oceli na vysoké pevnosti – maragingy, nesmí se vyskytovat ani jako nečistota v jaderné energetice.

 

Měď (Cu) 

• zlepšuje kalitelnost (0,3%), zvyšuje odolnost proti atmosférické korozi (0,5%), zhoršuje svařitelnost a houževnatost (0,6%). Ve vysokolegovaných korozivzdorných zvyšuje odolnost proti H2SO4 a HCl, jinak je spíš nežádoucí (povrchové trhliny).

 

Niob (Nb), Tantal (Ta) 

• vyskytují se společně, těžko se oddělují, jsou si podobné, jsou silně karbidotvorné, zvyšuje pevnost zatepla a mez tečení (austenitické žáruvzdorné oceli).

---