Углерод является основным элементом, определяющим свойства стали. Чем больше углерода в стали, тем она прочнее и тверже. Но при увеличении содержания углерода снижается пластичность и ударная вязкость, ухудшается ковкость и свариваемость стали.
Кремний повышает однородность, прочность и упругость стали, но уменьшает ее пластичность. В сталях, предназначенных для сварных конструкций, кремния может содержаться не более 0,4%, иначе ухудшается свариваемость.
Марганец в стали повышает твердость, прочность и стойкость против, истирания, но увеличивает хрупкость. При содержании марганца более 1 % заметно ухудшается свариваемость стали и ее способность подвергаться холодной деформации — гнутью, раздаче и т. п. Из стали с содержанием марганца 12—14% отливают броневые плиты углеразмольных мельниц, детали багерных насосов и другие запчасти, так как эта сталь отличается высокой твердостью.
Сера является вредной примесью, потому что она снижает прочность стали и ее способность коваться. При температуре красного каления сталь с содержанием серы более 0,1% при ковке дает трещины (красноломкость).
Фосфор в стали — также вредная примесь, так как придает стали хрупкость при обычной температуре (хладноломкость).
Никель в количестве до 4% увеличивает прочность, твердость и ковкость стали, уменьшает ржавление и увеличивает вязкость. Свариваемость стали при содержании никеля более 0,5% понижается.
Хром в стали увеличивает твердость и прочность стали и почти не снижает ее пластичности. При содержании хрома более 1—2% значительно повышается стойкость стали против окисления при нормальных и высоких температурах. При небольших добавках к молибденовым сталям (0,5%) хром устраняет явление графитизации. В сочетании с никелем хром придает высокие механические свойства стали, превосходящие свойства как чисто хромистых, так и число никелевых сталей. В сочетании с кремнием, никелем и марганцем хром в количестве 12—30% применяют для изготовления нержавеющих и жароупорных сталей. Содержание в стали 0,5% хрома усложняет сварку, так как хромистая сталь при остывании шва на воздухе приобретает закалку.
Вольфрам повышает прочность и твердость стали, особенно при высоких температурах, но ухудшает ее свариваемость.
Молибден значительно повышает прочность стали, особенно при высоких температурах, снижает хрупкость, улучшает свариваемость. При рабочих температурах выше 475 °С молибденовая сталь склонна к графитизации, поэтому вместо молибденовой стали применяют хромомолибденовые.
Ванадий увеличивает прочность и вязкость сталей и улучшает сопротивляемость ползучести.
Титан придает стали плотное мелкозернистое строение, улучшающее механические свойства.
Алюминий повышает жароупорность стали. Такие стали применяет у себя организация МОСТДОРГЕОТРЕСТ.
Перечисленные, а также некоторые другие легирующие элементы добавляют в сталь в различных комбинациях и соотношениях, , что придает ей необходимые свойства. Какие типы сталей используются для изготовления и ремонта котельного оборудования, Вы можете почитать в нашей статье — .