Uobičajeni legirajući elementi i njihove funkcije u čeliku otpornom na toplinu

Čelik otporan na toplinu može održati dobre performanse u okruženjima visoke temperature bez dodavanja raznih legirajućih elemenata. Svaki od ovih elemenata ima jedinstvenu ulogu u poboljšanju performansi čelika otpornog na toplinu.

Krom (Cr) je ključni element u čeliku otpornom na toplinu koji povećava njegovu otpornost na oksidaciju. Na površini čelika stvara gusti film krom oksida koji djeluje kao snažan štit i učinkovito sprječava daljnju difuziju kisika u unutrašnjost čelika, čime ga štiti od oksidacije. U međuvremenu, krom može povećati čvrstoću i tvrdoću čelika na visokim temperaturama, čineći čelik otporan na toplinu izdržljivijim na visokim temperaturama.

Nikal (Ni) može značajno poboljšati žilavost i otpornost čelika na zamor. U okruženjima s visokim temperaturama čelik je sklon nastanku pukotina uslijed zamora uslijed različitih naprezanja. Dodatak nikla može održati dobre performanse čelika pod ponovljenim stresom i spriječiti oštećenja. Štoviše, kada se nikal koristi u kombinaciji s kromom, može značajno poboljšati otpornost na oksidaciju i koroziju čelika otpornog na toplinu, omogućujući mu stabilan rad čak iu oštrim korozivnim okruženjima visoke temperature.

Glavna funkcija molibdena (Mo) je poboljšati otpornost čelika na visoke temperature i otpornost na puzanje. Pod dugotrajnom visokom temperaturom i opterećenjem, čelik će se podvrgnuti sporoj plastičnoj deformaciji, odnosno fenomenu puzanja. Molibden može učinkovito suzbiti ovu deformaciju, povećati izdržljivost čelika na visokim temperaturama i osigurati da čelik otporan na toplinu zadrži stabilan oblik i performanse tijekom dugotrajnog rada na visokim temperaturama.

Elementi poput vanadija (V) i titana (Ti) mogu tvoriti male karbide. Ti su karbidi raspršeni i raspoređeni u strukturi čelika, igrajući ulogu u jačanju taloženja, poput dodavanja bezbrojnih sićušnih "čavala" čeliku, poboljšavajući njegovu čvrstoću i tvrdoću i poboljšavajući njegovu učinkovitost pri visokim temperaturama.

Sinergijski učinak ovih legirajućih elemenata daje čeliku otpornom na toplinu izvrsna svojstva, što mu omogućuje široku upotrebu u mnogim visokotemperaturnim industrijskim područjima.