ธาตุผสมทั่วไปและหน้าที่ของธาตุผสมในเหล็กทนความร้อน

เหล็กทนความร้อนสามารถรักษาประสิทธิภาพที่ดีในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงโดยไม่ต้องเติมองค์ประกอบโลหะผสมต่างๆ องค์ประกอบเหล่านี้แต่ละองค์ประกอบมีบทบาทเฉพาะในการเพิ่มประสิทธิภาพของเหล็กทนความร้อน

โครเมียม (Cr) เป็นองค์ประกอบสำคัญในเหล็กทนความร้อนที่ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน มันก่อตัวเป็นฟิล์มโครเมียมออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวของเหล็ก ซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะกำบังที่แข็งแกร่งและป้องกันออกซิเจนไม่ให้แพร่กระจายเข้าไปในภายในของเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยปกป้องจากการเกิดออกซิเดชัน ในขณะเดียวกันโครเมียมสามารถเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กที่อุณหภูมิสูงทำให้เหล็กทนความร้อนมีความคงทนมากขึ้นที่อุณหภูมิสูง

นิกเกิล (Ni) สามารถปรับปรุงความเหนียวและความต้านทานต่อความล้าของเหล็กได้อย่างมาก ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เหล็กมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกเมื่อยล้าเนื่องจากความเครียดต่างๆ การเติมนิกเกิลสามารถรักษาประสิทธิภาพที่ดีของเหล็กภายใต้ความเครียดซ้ำๆ และป้องกันความเสียหาย นอกจากนี้ เมื่อใช้นิกเกิลร่วมกับโครเมียม จะช่วยเพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กทนความร้อนได้อย่างมาก ช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างเสถียรแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงอย่างรุนแรง

หน้าที่หลักของโมลิบดีนัม (Mo) คือการปรับปรุงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการคืบของเหล็ก ภายใต้อุณหภูมิและภาระที่สูงในระยะยาว เหล็กจะเกิดการเสียรูปพลาสติกช้าๆ ซึ่งก็คือปรากฏการณ์การคืบ โมลิบดีนัมสามารถยับยั้งการเสียรูปนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มความทนทานของเหล็กที่อุณหภูมิสูง และช่วยให้มั่นใจได้ว่าเหล็กทนความร้อนจะรักษารูปร่างและประสิทธิภาพที่มั่นคงในระหว่างการใช้งานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว

องค์ประกอบต่างๆ เช่น วาเนเดียม (V) และไทเทเนียม (Ti) สามารถสร้างคาร์ไบด์ขนาดเล็กได้ คาร์ไบด์เหล่านี้กระจายตัวและกระจายอยู่ในโครงสร้างของเหล็ก โดยมีบทบาทในการเสริมความแข็งแกร่งของการตกตะกอน เช่น การเติม "ตะปู" เล็กๆ จำนวนนับไม่ถ้วนให้กับเหล็ก ปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็ง และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง

การทำงานร่วมกันขององค์ประกอบโลหะผสมเหล่านี้ทำให้เหล็กทนความร้อนมีคุณสมบัติดีเยี่ยม ทำให้สามารถนำไปใช้อย่างแพร่หลายในเขตอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงหลายแห่ง