Легирующие элементы вводятся в сталь для повышения коррозионной стойкости и механических свойств, улучшения эксплуатационных характеристик для конкретных промышленных задач. Ниже приведены основные легирующие элементы и их ключевые свойства:
- Cr (хром) — повышает твердость, прочность и коррозионную стойкость при незначительном снижении пластичности. Высокое содержание хрома делает сталь нержавеющей и стабилизирует магнитные свойства.
- Ni (никель) — обеспечивает высокую пластичность, прочность и устойчивость к коррозии. Влияет на коэффициент теплового расширения и улучшает прокаливаемость. Из-за высокой стоимости никеля в производстве часто ищут более бюджетные аналоги.
- Si (кремний) - при концентрации 1–1,5 % существенно увеличивает прочность без потери вязкости. Повышение доли Si свыше этого порога увеличивает электросопротивление, магнитопроницаемость, упругость и кислотостойкость металла.
- Mn (марганец) — добавление более 1% Mn значительно повышает износостойкость и твердость. Сталь становится устойчивой к ударным нагрузкам, сохраняя исходную пластичность.
- Mo (молибден) — увеличивает «красностойкость» (сохранение твердости при нагреве), предел прочности на растяжение и антикоррозионные свойства в условиях высоких температур.
- Ti (титан) — эффективный раскислитель. Способствует измельчению зерна структуры, повышает плотность стали, улучшает её обрабатываемость и сопротивляемость коррозии.
- Al (алюминий) — основной элемент для повышения жаростойкости и сопротивления образованию окалины.
- Cu (медь) — вводится в состав сталей как полезная легирующая добавка для улучшения характеристик, а также как неизбежная примесь. Влияние меди на сплав напрямую зависит от ее концентрации и выбранного режима термообработки.