在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有的耐磨性,用于挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
鋼加熱時的主要固態(tài)相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉(zhuǎn)變,即奧氏體化的過程。整個過程都和碳的擴散有關。合金元素中,非碳化物形成元素降低碳在奧氏體中的能,增加奧氏形成的速度;而強碳化物形成元素強烈妨礙碳在鋼中的擴散,顯著減慢奧氏體化的過程。
鋼的性能取決于鐵的固溶體和碳化物各自性能以及它們相對分布的狀態(tài)。合金元素對鋼的力學性能的影響也與此有關。固溶于鐵素體中的合金元素,起固溶強化作用,使強度和硬度提高,但同時使韌性和塑性相對地降低。
鎳主要用來形成和穩(wěn)定奧氏體組織,使鋼獲得良好的力學性能、耐蝕性能和工藝性能。鉬能使不銹耐酸鋼很快鈍化,提高對含有氯離子的溶液及其他非氧化性介質(zhì)的耐蝕能力。鈦、鈮通常用來固定合金鋼中的碳,使它生成穩(wěn)定的碳化物,以減輕碳對合金鋼耐蝕性能的有害作用。銅和磷配合使用時,可提高鋼的耐大氣腐蝕性能。