Najpopularniejsze dodatki stopowe

„Stop żelaza z węglem” - tymi słowami rozpoczyna się większość dostępnych w różnych źródłach definicji stali. Trzeba przyznać, że określenie to dość precyzyjnie trafia w istotę tego popularnie wykorzystywanego we wszystkich gałęziach gospodarki materiału. Węgiel, w zależności od jego procentowej zawartości w stopie, nadaje mieszance bardzo charakterystycznych właściwości, w tym między innymi twardości oraz ciągliwości. Oprócz dwóch wymienionych pierwiastków w stali możemy znaleźć również inne dodatki poprawiające właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne tego materiału.

Dodatki w stali przeznaczonej do hartowania

O hartowności stopu żelaza i węgla mogą decydować zastosowane w procesie produkcji dodatki stopowe. Nikiel, chrom i molibden to pierwiastki, których już niewielka ilość sprzyja procesom powstawania struktury martenzytycznej w materiale. Ich główną zaletą jest to, że obniżają krytyczną szybkość chłodzenia, dzięki czemu nawet jeśli proces hartowania nieznacznie się wydłuży zmiany w strukturze materiału i tak zajdą w poprawny sposób. Doskonałym przykładem stopu wzbogaconego o niektóre z tych pierwiastków jest między innymi konstrukcyjna stal 38HMJ. Powstała po rozszerzeniu składu chemicznego gatunku 38HJ o molibden, co w znaczny sposób poprawiło hartowność materiału.

Zwiększenie żaroodporności w stali kotłowej

Odkształcalność stali wzrasta wraz z temperaturą otoczenia, co w wielu przypadkach bywa problematyczne. Właśnie dlatego w warunkach, w których materiał narażony jest na rozgrzewanie powyżej 500 stopni Celsjusza stosuje się między innymi stal chromowo-molibdenową. Stop 13CrMo4-5 został wzbogacony o dwa pojawiające się w nazwie pierwiastki, które w znaczny sposób wpłynęły na jego strukturę. Dzięki temu można go stosować w miejscach, w których materiał narażony jest na działanie wysokiej temperatury czy korozji spowodowanej reakcjami utleniania. Inne gatunki stopów żelaza z węglem, np. 42CrMo4 również wyróżniają się bardzo dobrymi parametrami technicznymi – stal tego typu stosuje się w układach, w których występują bardzo duże obciążenia. Już sam molibden w znaczny sposób poprawia wytrzymałość uzyskanego materiału. Doskonałym tego przykładem jest stal 16Mo3, która także przeznaczona jest podczas produkcji pieców, kotłów parowych oraz wymienników ciepła.

Oprócz wcześniej wspomnianych dodatków stopowych wyróżniamy również te, które zwiększają odporność stali na korozję (m.in. tytan, chrom, molibden) oraz mają charakter odtleniający (np. glin). Niezależnie jednak od przyczyny ich zastosowania należy pamiętać, by ich ilość była dobierana ze szczególną uwagą. To właśnie zawartość konkretnego pierwiastka decyduje o tym, jakimi parametrami będzie charakteryzował się uzyskany stop.