優(yōu)特鋼作為特殊鋼種的核心成員,其成分設(shè)計(jì)往往在普通碳鋼基礎(chǔ)上添加多種合金元素以提升性能。需要特別關(guān)注的是鉻(Cr)元素的存在,它能顯著提高鋼材的耐腐蝕性和硬度,特別是在9-18%含量范圍內(nèi)會(huì)形成穩(wěn)定的氧化膜。鉬(Mo)元素的加入雖然通常僅占0.2-1%,但對(duì)高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能的提升效果極為顯著。
除了這些關(guān)鍵元素外,鎳(Ni含量8-35%)與鋼材的低溫韌性密切相關(guān),而釩(V含量0.1-0.5%)與鈮(Nb)通過(guò)細(xì)化晶粒機(jī)制來(lái)提升強(qiáng)度。錳(Mn含量0.3-2%)作為常規(guī)脫氧劑存在時(shí)還能改善熱加工性能。某些特殊用途的優(yōu)特鋼還可能含有鎢(W)、鈷(Co)等稀貴元素,例如高速工具鋼中的鎢含量可達(dá)6-20%,這對(duì)保持高溫紅硬性至關(guān)重要。
值得注意的是碳(C含量0.1-1.5%)的控制尤為微妙,它作為最基本的強(qiáng)化元素,其含量變化會(huì)直接影響鋼材的可焊性和塑性。硅(Si含量0.2-2.5%)在提升強(qiáng)度的同時(shí)也會(huì)影響磁性能,因此電工鋼中的硅含量通常處于較高水平?,F(xiàn)代優(yōu)特鋼的研發(fā)越來(lái)越注重多元微合金化,通過(guò)鈦(Ti)、硼(B)等微量元素(含量通常<0.1%)的精確控制來(lái)實(shí)現(xiàn)性能的精細(xì)調(diào)控。