8. ジルコニウム（Zr） ジルコニウムは強力な炭化物形成剤であり、鋼におけるその役割はニオブ、タンタル、およびバナジウムの役割と似ています。 少量のジルコニウムを添加すると、結晶粒を脱ガス、精製、微細化する効果があり、鋼の低温性能に有益であり、プレス性能を向上させます。 クロームメッキバー
9. コバルト（Co） コバルトは主に特殊鋼や合金に使用されます。 コバルト含有ハイス鋼は高温硬度が高い。 マルエージング鋼にモリブデンを同時に添加すると、超高硬度と優れた総合的な機械的特性を得ることができます。 さらに、コバルトは熱に強い鋼や磁性材料の重要な合金元素でもあります。 コバルトは鋼の焼入れ性を低下させる可能性があるため、炭素鋼に単独で添加すると、焼入れ焼戻し後の総合的な機械的特性が低下します。 コバルトはフェライトを強化することができます。 炭素鋼に添加すると、焼きなましまたは正規化された状態の鋼の硬度、降伏点、および引張強度を向上させることができます。 コバルト含有量の増加とともに減少しました。 コバルトはその抗酸化特性により、耐熱鋼や耐熱合金に使用されます。 コバルト基合金ガスタービンは、独自の役割を果たします。 ピストンロッド
10. ケイ素（Si） ケイ素は、フェライトやオーステナイトに固溶して鋼の硬度と強度を向上させることができ、その役割はリンに次ぐものであり、マンガン、ニッケル、クロム、タングステン、モリブデン、バナジウムなどの元素よりも強力です。 ただし、シリコン含有量が 3% を超えると、鋼の可塑性と靭性が大幅に低下します。 シリコンは、鋼の弾性限界、降伏強度と降伏比 (σs/σb)、および疲労強度と疲労比 (σ-1/σb) を向上させることができます。 これは、ばね鋼としてケイ素またはケイ素マンガン鋼を使用できるためです。 シリコンは、鋼の密度、熱伝導率、電気伝導率を低下させる可能性があります。 フェライト粒の粗大化を促進し、保磁力を低下させることができます。 結晶の異方性が小さくなる傾向があり、磁化が容易になり、磁気抵抗が低下するため、電磁鋼板に使用できるため、ケイ素鋼板の磁気抵抗損失は低くなります。 シリコンはフェライトの透磁率を向上させることができるため、鋼板はより弱い磁場でより高い磁気誘導を持ちます。 しかし、シリコンは強い磁場下で鋼の磁気誘導を減らします。 シリコンには強力な脱酸力があり、鉄の磁気老化効果を低減します。 シリコン含有鋼を酸化雰囲気中で加熱すると、表面にSiO2膜が形成され、高温での耐酸化性が向上します。 シリコンは、鋳鋼の柱状結晶の成長を促進し、可塑性を低下させる可能性があります。 ケイ素鋼は熱伝導率が低いため、加熱時に急冷すると鋼の内外の温度差が大きくなり、割れてしまいます。 シリコンは、鋼の溶接性を低下させる可能性があります。 ケイ素は鉄よりも酸素との結合力が強いため、溶接時に低融点ケイ酸塩を生成しやすく、スラグや溶湯の流動性が増し、スプラッシュの原因となり、溶接品質に影響を与えます。 シリコンは優れた脱酸素剤です。 アルミニウムで脱酸する場合、シリコンを適量添加することで脱酸速度を大幅に向上させることができます。 製鉄時に原料として持ち込まれる鋼には、一定量の残留ケイ素が存在します。 沸騰鋼では、シリコンは<0.07%, and="" when="" intentionally="" added,="" ferrosilicon="" is="" added="" during="" steelmaking.="" hollow="">
11. マンガン（Mn） マンガンは優れた脱酸素剤および脱硫剤です。 鋼には一般に一定量のマンガンが含まれており、硫黄によって引き起こされる鋼の熱間脆性を解消または弱め、それによって鋼の熱間加工性を向上させます。 マンガンと鉄によって形成される固溶体は、鋼のフェライトとオーステナイトの硬度と強度を高めます。 同時に、それは炭化物によって形成された元素であり、鉄原子の一部を置き換えるためにセメンタイトに入ります。 マンガンは、鋼の臨界変態温度を低下させます。 パーライトを精錬する役割を果たし、パーライト鋼の強度を間接的に向上させます。 マンガンは、オーステナイトを安定させる能力においてニッケルに次ぐものであり、鋼の焼入れ性も大幅に高めます。 含有量が２％以下のマンガンやその他の元素から、様々な合金鋼が作られてきました。 マンガンは、豊富な資源と多様な性能を特徴としており、マンガン含有量の高い炭素構造用鋼やばね鋼など、広く使用されています。 高炭素および高マンガンの耐摩耗性鋼では、マンガン含有量は 10% から 14% に達することがあり、溶体化処理後の靭性は良好です。 衝撃により変形すると、変形により表層が強化され、耐摩耗性に優れています。 マンガンと硫黄は融点の高いMnSを形成し、FeSによる高温脆化を防ぐことができます。 マンガンは、鋼の結晶粒の粗大化と焼戻し脆性への感受性を高める傾向があります。 製錬、鋳造、鍛造後の冷却が不十分だと、鋼に白い斑点が発生しやすくなります。 油圧ピストンロッド
12. アルミニウム（Al） アルミニウムは、主に脱酸や結晶粒の微細化に使用されます。 窒化鋼では、硬質で耐腐食性の窒化層の形成を促進します。 アルミニウムは、低炭素鋼の老化を抑制し、低温での鋼の靭性を向上させることができます。 含有量が多いと、鋼の耐酸化性、酸化酸やH2Sガスに対する耐食性が向上し、鋼の電気的・磁気的特性が向上します。 アルミニウムは、鋼の固溶強化効果が大きく、浸炭鋼の耐摩耗性、疲労強度、コアの機械的特性を向上させます。 アルミニウム含有鉄-クロム-アルミニウム合金は、ほぼ一定の抵抗特性と高温での優れた耐酸化性を備えており、電気冶金合金材料およびクロム-アルミニウム抵抗線に適しています。 一部の鋼を脱酸する場合、アルミニウムの量が多すぎると、鋼は異常な構造を持ち、鋼の黒鉛化を促進する傾向があります。 フェライト鋼とパーライト鋼では、アルミニウム含有量が高いと、高温強度と靭性が低下し、製錬と鋳造が困難になります。
13. 銅（Cu） 鋼における銅の重要な役割は、通常の低合金鋼の耐候性を向上させることです。特に、リンと組み合わせて使用すると、銅を添加すると鋼の強度と降伏比が悪影響を受けることなく向上します。溶接性能。 0.20 パーセントから 0.50 パーセントの銅を含むレール鋼 (U-Cu) は、耐摩耗性に加えて、その耐食寿命は 2-5 倍です通常の炭素鋼レールの。 銅の含有量が 0.75% を超えると、溶体化処理および時効後に時効強化効果が得られます。 含有量が少ないとニッケルと同様の効果がありますが、効果は弱くなります。 含有量が多いと熱間変形加工に不利であり、熱間変形加工時の銅脆化につながる。 オーステナイト系ステンレス鋼の 2 ～ 3 パーセントの銅は、硫酸、リン酸、塩酸に対する耐食性と、応力腐食に対する安定性を備えています。
14. ホウ素（B） 鋼中のホウ素の主な機能は、鋼の焼入れ性を高め、それによってニッケル、クロム、モリブデンなどの他の希少金属を節約することです。この目的のために、その含有量は一般的に0.001 パーセントから 0.005 パーセント . 1.6% のニッケル、0.3% のクロム、または 0.2% のモリブデンを置き換えることができます。 モリブデンは焼き戻し脆性を防止または低減できるため、モリブデンをホウ素に置き換えることができますが、ホウ素は焼き戻し脆性を促進する傾向がわずかにあるため、使用できません。 ホウ素はモリブデンを完全に置き換えます。 中炭素鋼にボロンを添加すると、焼き入れ性の向上により、焼入れ焼戻し後の厚さが20mmを超える鋼の特性を大幅に改善できます。 したがって、40Cr の代わりに 40B および 40MnB 鋼を使用でき、20CrMnTi 浸炭鋼の代わりに 20Mn2TiB 鋼を使用できます。 ただし、鋼中の炭素量が増えるとボロンの効果が弱くなったり、なくなったりするため、ボロン含有浸炭鋼を選定する場合は、浸炭後の浸炭層の焼入れ性が低下することを考慮する必要があります。コアのそれよりも。 この透過性の特徴。
15.希土類（Re） 一般的に希土類元素とは、周期律表の原子番号57～71のランタノイド元素（15）に、スカンジウム21号、イットリウム39号の合計17元素を指します。 それらは本質的に近く、簡単に分離することはできません。 分離されていない混合希土類元素は比較的安価であり、希土類元素は鍛鋼、特に鋳鋼の可塑性と衝撃靭性を向上させることができます。 耐熱鋼電熱合金および超合金の耐クリープ性を向上させることができます。 希土類元素は、鋼の耐酸化性と耐食性を向上させることもできます。 耐酸化性の効果は、シリコン、アルミニウム、チタンなどの元素の効果を上回ります。 鋼の流動性を改善し、非金属介在物を減らし、鋼構造を緻密で純粋にすることができます。 通常の低合金鋼に適切な希土類元素を添加すると、脱酸・脱硫効果が良好で、衝撃靭性（特に低温靭性）が向上し、異方性特性が向上します。 希土類元素は、Fe-Cr-Al 合金の合金の耐酸化性を高め、高温で鋼の微細な粒子を維持し、高温強度を向上させ、電熱合金の寿命を大幅に改善します。
16. 窒素（N） 窒素は鉄に一部使用でき、固溶強化や焼入れ性向上の効果がありますが、有意ではありません。 粒界に窒化物が析出することにより、粒界の高温強度が向上し、鋼のクリープ強度が向上する。 鋼の他の元素と組み合わせることで、析出硬化効果があります。 鋼の耐食性は重要ではありませんが、鋼の表面を窒化した後、硬度と耐摩耗性が向上するだけでなく、耐食性も大幅に向上します。 軟鋼中の残留窒素は、時効脆性の原因となる可能性があります。
17. 硫黄（S） 硫黄とマンガンの含有量を増やすと、鋼の被削性が向上します。 快削鋼では、有益な元素として硫黄が添加されます。 硫黄は鉄鋼に深刻に偏析します。 鋼の品質を低下させ、高温で鋼の可塑性を低下させるのは、融点の低い FeS の形で存在する有害な要素です。 FeS 単独の融点はわずか 1190 度ですが、鋼中で鉄と共晶を形成する共晶温度はさらに低く、わずか 988 度です。 鋼が凝固すると、硫化鉄が一次粒界に集まります。 鋼が1100-1200度で圧延されると、粒界のFeSが溶融し、結晶粒間の結合力が大幅に弱まり、鋼が熱間脆化するため、硫黄は厳密に管理する必要があります。 通常、0.020 パーセントから 0.050 パーセントに制御されます。 硫黄によるもろさを防ぐには、十分なマンガンを添加して、より高い融点を持つ MnS を形成する必要があります。 鋼中の流量が多すぎると、溶接中の SO2 の発生により、溶接金属に気孔や気孔が形成されます。
18. リン（P） リンは、鋼中で強い固溶強化効果と冷間加工硬化効果を発揮します。 低合金構造用鋼に合金元素として添加すると、鋼の強度と耐大気腐食性が向上しますが、冷間プレス性能は低下します。 リン、硫黄、マンガンを併用すると、鋼の切削性能が向上し、ワークの表面品質が向上します。 快削鋼に使用されるため、快削鋼には比較的多くのリンが含まれています。 フェライトにはリンが使われています。 鋼の強度と硬度を向上させることができますが、最大の害は偏析が深刻であることです。これにより、焼戻し脆性が増加し、鋼の可塑性と靭性が大幅に増加し、冷間加工中に鋼が脆くなりやすくなります。 リンは溶接性にも悪影響を及ぼします。リンは有害な元素であり、厳重に管理する必要があり、一般的な含有量は 0.03 ～ 0.04% を超えないようにしてください。
19. 炭素（C） 炭素は鋼材の主要な合金元素であるため、鋼材は鉄-炭素合金とも呼ばれます。 鋼中の炭素の主な機能は、固溶体構造を形成し、フェライトやオーステナイト構造などの鋼の強度を向上させることです。これらはすべて炭素に溶解しています。 炭化物構造の形成は、鋼の硬度と耐摩耗性を向上させることができます。 したがって、鋼中の炭素は、炭素含有量が高いほど、鋼の強度と硬度が高くなりますが、可塑性と靭性も低下します。 逆に、炭素含有量が低いほど、鋼の可塑性と靭性が高くなり、その強度、硬度も低下します。
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