합금 원소가 강철에 첨가되면 강철에는 세 가지 주요 형태로 존재합니다. 즉, 철과 함께 고용체를 형성하고, 탄소와 함께 탄화물을 형성하고, 고합금 강철에서 금속간 화합물을 형성합니다.
1. 철에 용해됨
거의 모든 합금 원소(Pb 제외)는 철에 용해되어 합금 페라이트 또는 합금 오스테나이트를 형성할 수 있습니다. -Fe 또는 -Fe에 미치는 영향에 따라 합금 원소는 오스테나이트 상 영역을 확장하고 오스테나이트 상 영역을 축소하는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
상 영역을 확장하는 원소, 즉 오스테나이트 안정화 원소는 주로 Mn, Ni, Co, C, N, Cu 등이다. 이들은 A3점(-Fe-Fe 전이점)을 낮추고 A4점(-Fe 전이점)을 높여 -상의 존재 범위를 확장한다. 이 중 Ni, Mn 등은 일정량 첨가하면 상 영역을 실온 이하까지 확장하여 상 영역을 사라지게 할 수 있는데, 이를 상 영역을 완전히 확장하는 원소라고 한다. 다른 원소(예: C, N, Cu 등)는 상 영역을 확장하지만 실온까지는 확장할 수 없으므로 상 영역을 부분적으로 확장하는 원소라고 한다.
상 면적을 감소시키는 원소 - 페라이트 안정화 원소라고도 하며, 주로 Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, B, Nb, Zr 등이 있습니다. 이들은 A3점을 높이고 A4점을 낮추며(크롬은 크롬 함량이 7% 미만일 때 A3점이 감소하고, 7%를 초과할 때 A3점이 급격히 상승함) 상 면적 범위를 줄이고 페라이트 안정 영역을 확장합니다. 이들의 다양한 기능에 따라 상 면적을 완전히 닫는 원소(예: Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si 등)와 상 면적을 부분적으로 줄이는 원소(예: B, Nb, Zr 등)로 나눌 수 있습니다.
2. 탄화물 형성 합금 원소는 강의 탄소와의 친화성에 따라 탄화물 형성 원소와 비탄화물 형성 원소의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
일반적인 비탄화물 형성 원소는 다음과 같습니다. Ni, Co, Cu, Si, Al, N, B 등. 이들은 기본적으로 페라이트와 오스테나이트에 용해됩니다. 일반적인 탄화물 형성 원소는 다음과 같습니다. Mn, Cr, W, V, Nb, Zr, Ti 등(형성된 탄화물의 안정성 순서대로 약한 것부터 강한 것까지). 일부는 강철의 매트릭스 상에 용해되고 일부는 합금 세멘타이트를 형성합니다. 함량이 높으면 새로운 합금 탄소 화합물이 형성될 수 있습니다.
