Pagrindiniai plieninių elementų komponentai yra šie:
1. Anglis (C): Plieno anglies kiekis didėja, didėja takumo riba ir atsparumas tempimui, tačiau sumažėja plastiškumas ir smūgis. Kai anglies kiekis viršija 0,23 proc., plieno suvirinimo savybės pablogėjo, todėl mažai legiruotojo konstrukcinio plieno, skirto suvirinimui, anglies kiekis paprastai neviršija 0,20 proc. Didelis anglies kiekis taip pat sumažins plieno atsparumą atmosferos korozijai, o daug anglies turintis plienas atvirame lauke lengvai rūdija; Be to, anglis gali padidinti plieno trapumą šalčiui ir senėjimo jautrumą.
2. silicis (Si): silicis dedamas kaip reduktorius ir deoksidatorius plieno gamybos procese, todėl raminančiame pliene yra 0.15-0.30 procentų silicio. Silicis laikomas legiravimo elementu, jei pliene yra daugiau nei 0,50–0,60 proc. silicio. Silicis gali žymiai padidinti plieno elastingumo ribą, takumo ribą ir atsparumą tempimui, todėl jis plačiai naudojamas kaip spyruoklinis plienas. Pridėjus 1.0-1,2 procento silicio į grūdintą ir grūdintą konstrukcinį plieną, stiprumas gali padidėti 15-20 procentais. Silicio ir molibdeno, volframo, chromo ir tt derinys pagerina atsparumą korozijai ir atsparumą oksidacijai, todėl gali pagaminti karščiui atsparų plieną. Mažai anglies plienas, kuriame yra 1-4 % silicio, turintis labai didelį magnetinį laidumą, naudojamas elektros pramonėje kaip silicio plieno lakštas. Padidėjęs silicio kiekis sumažins plieno suvirinimo efektyvumą.
3. manganas (Mn): plieno gamybos procese manganas yra geras deoksidatorius ir desulfuratorius, bendrame pliene yra mangano 0.30-0.50 proc . Kai anglinio plieno pridedama daugiau nei 0,70 proc., net jei „mangano plienas“, bendrojo plieno kiekio plienas turi ne tik pakankamai tvirtumo, bet ir didesnį stiprumą bei kietumą, pagerina plieno gesinimą, pagerina karštį. plieno, pvz., 16 Mn plieno, darbinės savybės yra 40 procentų didesnės nei A3 takumo taškas. Manganas 11-14 proc. PLIENAS, turintis labai didelį atsparumą dilimui, naudojamas ekskavatoriaus kaušui, rutulinių malūnų įdėklams ir kt. Padidėjęs mangano kiekis susilpnins plieno atsparumą korozijai ir sumažins suvirinimo efektyvumą.
4. fosforas (P): apskritai fosforas yra kenksmingas plieno elementas, padidina plieno šaltą trapumą, blogina suvirinimo savybes, sumažina plastiškumą, blogina šaltojo lenkimo charakteristikas. Todėl fosforo kiekis pliene paprastai turi būti mažesnis nei 0,045 proc., o aukštos kokybės plienas turi būti mažesnis.
5. siera (S): siera paprastai yra kenksmingas elementas. Dėl to plienas tampa trapus, sumažėja jo lankstumas ir kietumas, o kalimo ir valcavimo metu atsiranda įtrūkimų. Siera taip pat kenkia suvirinimo našumui ir sumažina atsparumą korozijai. Todėl sieros kiekis paprastai turi būti mažesnis nei 0.055 proc., o aukštos kokybės plienas turi būti mažesnis nei 0,040 proc. Pridėjus 0.{6}}.20 procentų sieros į plieną, galima pagerinti apdirbamumą, paprastai vadinamą laisvo pjovimo plienu.
6. Chromas (Cr): konstrukciniuose ir įrankių plienuose chromas gali žymiai pagerinti stiprumą, kietumą ir atsparumą dilimui, bet tuo pačiu sumažinti plastiškumą ir kietumą. Chromas gali pagerinti plieno atsparumą oksidacijai ir atsparumą korozijai, todėl jis yra svarbus nerūdijančio plieno ir karščiui atsparaus plieno legiruotasis elementas.
7. Nikelis (Ni): nikelis gali pagerinti plieno stiprumą ir išlaikyti gerą plastiškumą bei kietumą. Nikelis pasižymi dideliu atsparumu korozijai rūgštims ir šarmams, atsparumu rūdims ir karščiui aukštoje temperatūroje. Tačiau, kadangi nikelis yra ribotas išteklius, vietoj nikelio chromo plieno turėtų būti naudojami kiti legiravimo elementai.
8. Molibdenas (Mo): molibdenas gali pagerinti plieno grūdelių kokybę, pagerinti grūdinimą ir šiluminį stiprumą aukštoje temperatūroje, kad būtų išlaikytas pakankamas stiprumas ir atsparumas šliaužimui (ilgalaikis įtempis aukštoje temperatūroje, deformacija, vadinama šliaužimu). Konstrukcinio plieno mechanines savybes galima pagerinti pridedant molibdeno. Jis taip pat gali slopinti legiruotojo plieno trapumą, kurį sukelia ugnis. Įrankinio plieno paraudimą galima pagerinti.
9. titanas (Ti): titanas yra stiprus plieno deoksidatorius. Tai gali padaryti vidinę plieno struktūrą kompaktišką ir patobulinti grūdų jėgą; Sumažinkite jautrumą laikui ir šalčio trapumą. Pagerinkite suvirinimo našumą. Tarpkristalinės korozijos galima išvengti pridedant atitinkamo titano į Cr 18 Ni 9 austenitinį nerūdijantį plieną.
10. vanadis (V): vanadis yra puikus plieno deoksidatorius. Į plieną pridėjus 0,5 procento vanadžio, galima patobulinti mikrostruktūros grūdelius, pagerinti stiprumą ir kietumą. Karbidai, sudaryti iš vanadžio ir anglies, gali pagerinti atsparumą vandenilio korozijai esant aukštai temperatūrai ir slėgiui.
11. Volframas (W): volframas turi aukštą lydymosi temperatūrą ir yra vertingas legiravimo elementas. Iš volframo ir anglies sudarytas volframo karbidas turi didelį kietumą ir atsparumą dilimui. Volframo pridėjimas prie įrankių plieno gali žymiai pagerinti raudoną standumą ir šiluminį stiprumą, kuris gali būti naudojamas kaip pjovimo įrankiai ir kalimo štampai.
12.niobis (Nb): Niobis gali patobulinti grūdus ir sumažinti plieno perkaitimo jautrumą bei grūdinimo trapumą, pagerinti stiprumą, tačiau sumažėjo plastiškumas ir kietumas. Į įprastą mažai legiruotą plieną pridėjus niobio, galima pagerinti atsparumą atmosferinei korozijai ir vandenilio, azoto bei amoniako korozijai aukštoje temperatūroje. Niobis gali pagerinti suvirinimo efektyvumą. Tarpkristalinės korozijos galima išvengti pridedant niobio į austenitinį nerūdijantį plieną.
13.kobaltas (Co): Kobaltas yra retas taurusis metalas, dažniausiai naudojamas specialiame pliene ir lydiniuose, pavyzdžiui, karštame pliene ir magnetinėse medžiagose.
14. Varis (Cu): WisCO iš Daye rūdos rafinuotame pliene dažnai yra vario. Varis gali pagerinti stiprumą ir kietumą, ypač esant atmosferinei korozijai. Trūkumas yra tas, kad karšto apdirbimo metu lengva sukelti karštą trapumą, o plastiškumas žymiai sumažėja, kai vario kiekis viršija 0,5 proc. Kai vario kiekis yra mažesnis nei 0,50 proc., tai neturi įtakos suvirinamumui.
15. Aliuminis (Al): aliuminis yra dažniausiai naudojamas plieno deoksidatorius. Į plieną įdėjus nedidelį kiekį aliuminio, galima patobulinti grūdelius ir pagerinti atsparumą smūgiams, pvz., 08Al plienas, skirtas giliai traukiamam lakštui. Aliuminis taip pat turi atsparumą oksidacijai ir atsparumą korozijai. Aliuminis kartu su chromu ir siliciu gali žymiai pagerinti plieno atsparumą aukštai temperatūrai ir atsparumą korozijai. Aliuminio trūkumas yra tas, kad jis turi įtakos plieno karštojo apdirbimo, suvirinimo ir pjovimo savybėms.
16.Boras (B): į plieną įpylus nedidelį kiekį boro, galima pagerinti plieno tankinimo ir karšto valcavimo savybes bei pagerinti stiprumą.
17. Azotas (N): azotas gali pagerinti plieno stiprumą, atsparumą žemai temperatūrai ir suvirinamumą, padidinti jautrumą senėjimui.
18. Retųjų žemių (Xt): retųjų žemių elementai reiškia 15 lantanidų, kurių atominis skaičius yra 57-71 periodinėje elementų lentelėje. Visi šie elementai yra metalai, tačiau jų oksidai atrodo kaip žemė, todėl jie vadinami retaisiais žemėmis. Į plieną įtraukus retųjų žemių, gali pasikeisti pliene esančių inkliuzų sudėtis, morfologija, pasiskirstymas ir savybės, taip pagerinant įvairias plieno savybes, tokias kaip atsparumas, suvirinamumas ir šaltojo apdirbimo efektyvumas. Plūgo plieno atsparumą dilimui galima pagerinti pridedant retųjų žemių.
