آنالیز شیمیایی گریدهای مختلف آلیاژی

عناصر آلياژي و عناصر همراه در فولادها، خواص فيزيکي عناصر، تاثير عناصر آلياژي

اطلاعاتي درباره عناصر آلياژي و عناصر همراه

در مورد عناصر آلياژي اصولا از نظر نقش انها از اين نظر که ايا انها کاربيدساز ، استنيت ساز و يا فرريت ساز و يا هدف خاص ديگري را برآورده مي کنند مي توان تمايز قائل شد.

هر نوع عنصر الياژي متناسب با درصد جرمي به کار گرفته از ان عنصر خواص ويژه اي را در فولاد ايجاد ميکند. در صورت استفاده همزمان چند نوع عنصر الياژي متفاوت،خواص ايجاد شده در فولاد را مي توان تشديد کرد. البته الياژهايي نيز وجود دارند که هر عنصر الياژي ان برخلاف تاثير انحصاري خود،بسته به مقدار نه تنها خواص مورد نياز را در فولاد ايجاد نکرده، بلکه در جهت عکس عمل مي کند. وجود عناصر آلياژي شرط لازم براي خواص مورد نياز فولاد بودهکه تازه با انجام مراحل مختلف فرايندي و عمليات حرارتي بعدي مي توان بدان دست يافت.

عناصر الياژي و همراه که تاثير مهمي روي فولاد اعمال مي کنند عبارتند از:

آلومينيوم

اين فلز يکي از عناصر مهم اکسيدزا و نيز نيترادزا مي باشد، که بدين ترتيب بر عدم حساسيت پيرسازي فولاد تاثير خيلي مناسبي دارد. مصرف کم اين عنصر به ساختارريزدانه شدن ساختار کريستالي فولاد کمک مي کند.
از انجا که اين فلز با نيتروژن، نيتريدهايي با سختي بالا ايجاد مي کند، يکي از عناصر مهم در فولاد نيتروره به شمار مي رود.آلومينيوم مقاومت سوختگي و پوسته شدن فولاد را افزايش مي رهد و به اين دليل يکي از عناصر مهم الياژي در فولادهاي فرريتي نسوز به شمار ميرود. با اليتره کردن (الومينيوم دهي سطحي) مي توان فولاد غيرالياژي را در برابر پوسته شدن مقاوم کرد.
آلومينيوم باعث افزايش شديد نيروي پس ماندزدا مي شود، لذا اين فلز يکي از عناصر مهم آلياژي در آلياژهاي آهنرباي دايم که همبسته اي از آهن، نيکل، کبالت و آلومينيوم است.

آرسنيک
اين عنصر خواص فولاد را خراب مي کند زيرا مانند فسفر باعث جدانشيني شديد مي شود.نحوه برطرف کردن اين جدانشيني با انجام بازپخت نفوذي به مراتب مشکل تر از فسفر است، اين عنصر باعث افزايش تردي برگشت، کاهش شديد ميزان چقرمگي و کاهش قابليت جوشکاري مي شود.

بر
از انجا که اين عنصر در جذب نوترون ها نقش مهمي دار، لذا يکي از عناصر مهم آلياژي فولادهايي است که در تجهيزات محافظ و کنترل کننده هاي نيروگاه هاي هسته اي به کار مي رود.
اين عنصر سختي پذيري عمقي فولادهاي ساختماني را بهبود بخشيده و استحکام مغزي فولادهاي کربوره را افزايش مي دهد. کاش قابليت جوشکاري فولاد در نتيجه حضور اين عنصر بايد مدنظر باشد.

بريليم

فنرهاي مارپيچ گه در ساختمان ساعت ها به کار گرفته مي شوند از آلياژ مس بريليم بوده که تقريبا خاصيت اهنربايي نداشته و مي توانند تعداددفعات ضرب بيشترب را نسبت به فنرهاي مارپيچ ساخته شده از فولاد فنر، تحمل نمايند. آلياژهاي نيکل بريليم خيلي سخت بوده و در برابر خوردگي بسيار مقاوم مي باشد و در ساخت وسايل جراحي به کار مي رود.
با اين فلز مي توان به سختي ناشي از جدانشينيدست يافت که کاهش چقرمگي فولاد را نيز باعث مي شود از خواص ديگر اين عنصر اکسيدزدايي و ميل ترکيبي زياد با گوگرد است.

بيسموت

بيسموت غالبا به عنوالن عامل گرافيت زا در توليد چدن مالي بيل به کار مي رود. در فولادهاي اتومات داراي سرب، بيسموت بدان افزوده مي شود، مثلا0.1%بيسموت و %0.2سرب. اين عنصر تاثير شديدي روي خواص مکانيکي نداشته ولي باعث بهبود خواص ماشينکاري آن در حدود 20_30 % مي شود.

کربن

کربن يکي از مهمترين و موثرترين عناصر آلياژي در فولاد است.هر نوع فولاد غيرآلياژي در کنار عنصر کربن، عناصر ديگري مانند سيليسيم منگنز فسفر و گوگرد را نيز دارد که در زمان توليد فولاد به طور ناخواسته در آن ايجاد مي شوند. افزودن عناصر آلياژي ديگر براي ايجاد خواص مورد نياز در فولاد و يا افزايش عمدي منگنز و سيليسيم، فولاد را به فولاد آلياژي تبديل مي کند. با افزايش درصد کربن، ميزان استحکام و قابليت سختي پذيري آن افزايش، درحالي که ميزان طول نسبي فولاد، قابليت آهنگري، قابليت جوشکاري و قابليت ماشينکاري(با ابزارهاي براده برداري) کاهش مي يابند. عنصر کربن عملا هيچگونه تاثيري بر مقاومت فولاد در برابر خوردگي ناشي از آب ها اسيدها و گازهاي داغ ندارد.

کلسيم

کاربرد اين عنصر به همراه سيليسيم به عنوان يک عضو اکسيدزا مي باشد. کلسيم مقاومت در برابر پوسته شدن المنت هاي برقي را افزايش مي دهد.

سريم

اين عنصر به دليل خاصيت اکسيدزدايي و گوگرد زدايي شديد خاصيت ژاک کنندگي داشته و معمولا همراه با عناصري نظير لانتانيم، نئوديم، پراسئوديم، و ديگر فلزات نجيب نادر به عنوان ميش متال به کار مي رود.
وجود اين عنصر در فولادهاي پر آلياژ باعث افزايش قابليت شکل پذيري گرم شده و مقاومت در برابر پوسته شدن را در برابر پوسته شدن فولادهاي نسوز را بهبود مي بخشد.
همبسته اي از آهن با اين عنصر به مقدار 70% سنگ چخماق را مي سازند.
به عنوان مواد افزودني در چدن گرافيت کروي کاربرد دارد.

کبالت

اين عنصر کاربيدساز نبوده، در دماي بالا از رشد دانه کريستالي جلوگيري کرده و مقاومت برگشت و استحکام گرم فولاد را تا حد زيادي بهبود مي بخشد، يک عنصر آلياژي در فولادهاي تندبر، گرم کار، مقاوم به گرما و دماي بالا به شمار مي رود.
وجود کبالت باعث بهبودي تشکيل گرافيت در فولاد مي شود،همچنين اين فلز باعث باعث افزايش شديد پديده پس ماند القاي مغناطيسي، نيروي پس ماندزدا و قابليت هدايت گرمايي مي شود؛ بدين دليل اين فلز به عنوان عنصر پايه در فولادها و الياژهاي آهنربا دايم عالي به شمار مي رود.

کبالت تحت بمباران نوتروني تشکيل ايزوتوپ راديواکتيو شديد co مي دهد، بدين جهت در فولادهاي رآکتورهاي اتمي زياد مناسب نيستند.

کرم
وجود فلز کرم در فولاد باعث ايجاد قابليت سختي پذيري آن در روغن يا هوا مي شود.
با کاهش سرعت خنک شدن بحراني به منظور مارتنزيتي کردن ساختار کريستالي آن، وجود فلز کرم باعث افزايش سختي پذيري و در نتيجه بهبود قابليت بهسازي فولاد مي شود. چقرمگي ضربه را کمتر و ازدياد طول نسبي را به نسبت خيلي کم کاهش مي دهد. با افزايش درصد کرم در فولادهاي کرم دار خالص، قابليت جوشکاري کاهش مي يابد. به ازاء هر 1% کروم، استحکام کششي به مقدار 80-100MPa افزايش مي يابد.
کرم يکي از عناصر کاربيدساز است. کاربيدهاي کرم باعث افزايش مقاومت برشي و استحکام سايشي فولاد مي شود. استحکام گرمايي و مقاومت در برابر هيدروژن تحت فشار به واسطه فلز کرم بهتر مي شود. ضمن اينکه با ازدياد درصد عنصر کرم، مقاومت پوسته شدن افزايش مي يابد، ولي براي ايجاد مقاومت خوردگي فولادها درصدي از اين عنصر به مقدار حداقل 13% مورد نياز بوده که بايد در زمينه حل شود.
اين عنصر نيز باعث تثبيت آستنيت در فولادهاي آستنيتي کرم-منگنز يا کروم-نيکل مي شود.
قابليت هدايت گرمايي و الکتريکي در نتيجه حضور اين عنصر و نيز انبساط گرمايي افت مي کند(آلياژهاي ويژه ذوب شيشه)
همزمان با افزايش عنصر کربن مقدار اين عنصر تا3% پديده هايي چوئن پس ماند القاي مغناطيسي و نيروي پس ماندزا افزايش مي يابند.

مس

فلز مس فقط در تعداد کمي از انواع فولاد ها به عنوان يک عنصر آلياژي کاربرد دارد، زيرا اين فلز به دليل تجمع در زير پوسته فولاد و با نفوذ به مرز دانه ها سطح فولاد را در مراحل شکل دهي گرم حساس مي کند که بدين جهت در بعضي مواقع مي توان اين عنصر را زيان آور به شمار آورد.
تنش تسليم و نسبت تنش تسليم-استحکام مي يابد.مقدار بيش از 0.30% از اين عنصر بر خاصيت پيرسازي فولاد موثر است. قاليت سختي پذيري بهبود مي يابد. وجود فلز مس بر قابليت جوشکاري بي تاثير است.
مقاومت در برابر عوامل جوي فولادهاي غيرآلياژي  و کم آلياژ با افزودن عنصر مس به آنها بطور چشمگيري بهبود مي يابد. اگر مقدار مس در فولادهاي پرآلياژ مقاوم در برابر اسيد از 1%بيشتر شود مقاومت آنها را در برابر اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک بهبود مي بخشد.

هيدروژن
از آنجا که اين عنصر بدون افزايش تنش تسليم و استحکام کششي باعث کاهش ازدياد طول نسبي و کاهش سطح مقطع(گلويي شدن) فولاد مي شود و آن را شکننده مي کند، يکي از عناصر زيان آور براي فولادها به شمار مي رود.هيدروژن عامل اصلي و بهبود به وجود آمدن خط زگرگاسيون است. به هنگام اچ کردن هيدروژن به وجود آمده با تشکيل حباب هايي در فولاد نفوذ مي کند. هيدروژن مرطوب در دماي بالا باعث کربن زدايي مي شود.

منيزيم

وجود اين عنصر باعث بهبود تشکيل گرافيت کروي در چدن مي شود.

منگنز

منگنز يکي از عناصر  اکسيدزا مي باشد. با گوگرد تشکيل سولفيد منگنز داده و بدين وسيله اثر نامناسب سولفيد آهن را کاهش مي دهد. در فولادهاي خوش تراش (اتومات) از عناصر مهم آلياژي به شمار مي رود زيرا خطر شکنندگي داغ را کاهش مي دهد.
سرعت خنک شدن بحراني را بشدت کاهش و به اين ترتيب قابليت سختي پذيري فولاد افزايش مي يابد. تنش تسليم واستحکام فولاد با اضافه کردن منگنز افزايش يافته، قابليت آهنگري و قابليت جوشکاري بهتر شده و عمق سختي پذيري فولاد را به شدت افزايش مي دهد.
مقدار بيش از 4% اين عنصر حتي با کم بودن سرعت خنک شدن باعث ايجاد زمينه شکننده مارتنزيتي شده به نحوي که حوزه آلياژي به ندرت مورد استفاده قرار مي گيرد.
فولادهايي با مقدار منگنز بيش از 12% با وجود مقدار بالاي کربن از نوع آستنيتي است اگر سطح چنين فولادهايي تحت تنش هاي ضربه اي قرار گيرد کار سختي سطح آنها افزايش ولي مغز آنها چقرمه باقي مي ماند.بنابراين چنين فولادهايي مقاومت سايشي بسيار بالا در مقابل بارهاي ضربه اي دارند.
فولادهايي با مقدار منگنز بيش از 18% حتي بعد از تغيير شکل نسبتا بالا قابل اهنربا شدن نبوده و به عنوان فولادهاي ويژه و همچنين به عنوان فولادهاي چقرمه سرد در دماهاي پايين کاربرد دارند.
ضريب انبساط گرمايي با افزوده شدن منگنز افزايش ولي قابليت هدايت گرمايي و الکتريکي کاهش مي يابند.

موليبدن

معمولا اين فلز همراه با برخي عناصر آلياژي ديگر کاربرد دارد. با کاهش سرعت خنک شدن بحراني توسط اين عنصر، قابليت سختي پذيري بهبود مي يابد. موليبدن پديده تردي برگشت يا مرض کروپ را به مقدار زياد کاهش مي دهد، مثلا در فولاد کروم-نيکل و فولادهاي منگنزدار باعث ريزدانه شدن ساختار کريستالي مي شود و بر قابليت جوشکاري در حد مطلوب موثر است. تنش تسليم واستحکام ان افزايش مي يابد. چنانچه درصد موليبدن از حد معيني زيادتر شود قابليت اهنگري فولاد مشکلتر خواهد شد. يکي از عناصر کاربيدساز بوده و خواص برشي فولادهاي تندبر را بهتر مي کند.
اين فلز جزو عناصري به شمار مي رود که مقاومت در برابر زنگ زدن را افزايش مي دهد و به اين ترتيب در فولادهاي پرآلياژ-کروم دار و همچنين در فولادهاي آستنيتي کرم-نيکل غالبا کاربرد دارد.درصد بالاي موليبدن باعث کاهش خوردگي انتخابي مي شود،استحکام گرمايي فولاد را افزايش و مقاومت پوسته شدن را کاهش مي دهد.

نيتروژن
اين عنصر هم مي تواند يکي از عناصر زيان آور و هم به عنوان يکي از عناصر آلياژي فولاد به کار رود.
زيان آور از اين نظر که به واسطه جدانشيني باعث کاهش چقرمگي و ايجاد حساسيت در مقابل پيرسازي شده، شکنندگي آبي (شکل دهي در محدوده گرماي آبي رنگ(300-350 درجه سانتي گراد) در فولاد ايجاد و امکان انحلال خوردگي-ترک تنشي بين کريستالي فولادهاي غيرآلياژي و کم آلياژ را فراهم مي کند.
ساختار کريستالي فولاد را پايدار مي کند، استحکام فولادهاي آستنيتي را افزايش مي دهد و به خصوص باعث افزايش تنش تسليم و خواص مکانيکي فولاد در گرما مي شود. يکي از عناصر نيتريدساز بوده و بدينوسيله سختي سطحي فولادها را در مرحله نيتروره کردن افزايش مي دهد.

نيوبيم/ کلمبيم
تانتاليم

اين عناصر همراه با يکديگر به کار مي رود و به سختي از يکديگر قابلتفکيک مي باشند. از عناصر کاربيدساز قوي بوده و به اين ترتيب از عناصر پايدار کننده مهم در فولادهاي مقاوم به مواد شيميايي به شمار مي رود. هر دو عنصر فرريت ساز است. به دليل افزايش استحکام گرمايي و استحکام خزش به وسيله نيوبيم، معمولا به عنوان عناصر الياژي فولادهاي آستنيتي مقاوم به دماي بالا در ساخت ديگ بخار کاربرد دارند تانتاليم از سطح جذبي گسترده اي براي نوترون ها برخوردار مي باشد و بدين سبب فولادهاي نيوبيم با مقدار کم تانتاليم در فولادهاي راکتور اتمي به کار گرفته مي شوند.

نيکل
نيکل چقرمگي ضربه فولادهاي ساختماني را حتي در دماي پايين در حد چشمگير افزايش و به اين ترتيب به عنوان يکي از عناصر آلياژي جهت افزايش چقرمگي فولادهاي کربوره، بهسازي و چقرمه سرد به شمار مي رود.
نيکل به تنهايي و آن هم در مقدار درصد بالا فقط مقاومت در برابر زنگ زدگي فولاد را تقويت و در فولادهاي کرم-نيکلي آستنيتي باعث ايجاد مقاومت در برابر تاثيرات مواد شيميايي احيا کننده شده و همچنين مقاومت در برابر مواداکسيدکننده را نيز توسط کرم در آنها ايجاد مي کند.
از آنجا که دماي تبلور مجدد فولادهاي آستنيتي بالاست در دماي بالاتر از 600 درجه سانتي گراد استحکام گرمايي بالايي داشته و عملا غيرآهنربا شدن هستند. قابليت هدايت گرمايي و الکتريکي را به شدت کاهش مي دهد.
درصد بالاي نيکل در محدوده آلياژي کنترل شده دقيق خواص فيزيکي معيني را به فولاد مي دهد، مثلا انبساط گرمايي پايين.

اکسيژن
يکي از عناصر زيان آور فولاد است، به دليل تاثيرات ويژه نوع و ميزان آن در فولاد و همچنين شکل و کيفيت توزيع آن مهم است. بعضي از خواص مکانيکي از جمله چقرمگي ضربه به ويژه در جهت عرضي کاهش و تمايلاتي چون شکنندگي ناشي از پيرسازي فولاد، شکنندگي داغ،شکست در جهت الياف و شکست مورب تشديد مي شود.

فسفر
از آنجا که فسفر در حين سرد شدن ماده مذاب باعث جدانشيني اوليه مي شود و بواسطه باريکتر شدن حوزه000 امکان جدانشيني ثانويه را در حالت جامد فراهم مي کندف بيشتر به عنوان يکي از عناصر زيان آور فولاد به شمار مي رود. چون توزيع يکنواخت فسفر در فولاد به سختي قابل دستيابي است، سعي مي شود که درصد فسفر را در حد پايين حفظ و متناسب با آن درصد فسفر را در فولادهاي باارزش در مرز بالاي 0.03-0.05% نگهداشت. مقدار جانشيني را نمي توان با اطمينان کامل مشخص کرد.
مقدار خيلي کم فسفر در فولاد باعث افزايش حساسيت تردي برگشت آن مي شود. تردي فسفر با افزايش درصد کربن و دماي سختکاري و بزرگي دانه هاي کريستالي و با کاهش درجه آهنگري فولاد افزايش مي يابد. تردي فسفري به صورت شکست سرد فولاد و حساسيت آن در مقابل تنش هاي ضربه اي (ميل به شکست ناشي از تردي) ظاهر مي شود.
در فولادهاي ساختماني کم آلياژ با مقدار تقريبا 0.1% کربن، فسفر باعث افزايش ميزان استحکام آنها گشته و مقاومت خوردگي در برابر عوامل جوي را در آنها ايجاد مي کند. فلز مس مقاومت خوردگي در برابر عوامل جوي را در آنها ايجاد مي کند. فلز مس مقاومت خوردگي فولاد را بهبود مي بخشد(فولادهاي با محافظ اکسيدي)

سرب
به دليل توزيع فوق العاده ريزسوپانسيون مانند اين عنصر در فولادهاي خوش تراش (اتومات) با مقدار حدود0.2-0.5% به هنگام ماشينکاري براده هاي ريز ايجاد و سطح ماشينکاري تميزي حاصل مي شود. اين مقدار سرب افزودني هيچگونه تاثيري بر خواص مکانيکي فولادها ندارد.

گوگرد
از بين همه عناصر همراه فولاد، گوگرد بيشترين درجه افزايش جدانشيني روي فولاد را داراست. سولفيد آهن معمولا به شکنندگي داغ يا ترک داغ فولاد مي انجامد، چون فولاد هاي اوتکتيک با نقطه ذوب پايين دانه هاي فلزي را چون شبکه اي احاطه مي کند به نحوي که بين آنها پيوندي ضعيف ايجاد مي شود و در شکل دادن گرم مرز دانه ها تمايل به شکست پيدا مي کنند؛ شکستن مرز دانه ها توسط اکسيژن تقويت مي شود. همچنين به دليل ميل ترکيبي زياد گوگرد به عنصر منگنز آن را به صورت سولفيد منگنز جدا مي کنند و به خاطر اين که اين ناخالصي در بين ناخالصي هاي فولاد اثر منفي خيلي کمتري دارد به صورت پراکنده توزيع شده و نقطه ذوب بالاليي دارد. چقرمگي فولاد در جهت عرضي آن با افزودن گوگرد بطور چشمگيري کاهش مي يابد. گوگرد به علت خاصيت روانکاري قسمت برنده ابزارهاي برشي از شدت اصطکاک کاسته و عمر ابزار را افزايش مي دهد لذل عمدا به مقدار0.4% از اين عنصر را به فولادهاي خوش تراش (اتومات) مي افزايند. علاوه براين گوگرد باعث کوتاه شدن براده هاي ماشينکاري فولادهاي خوش تراش مي شود. گوگرد ترک هاي ناشي از جوشکاري را افزايش مي دهد.

آنتيموان
به دليل کاهش خواص چقرمگي فولاد، اين فلز جزو يکي از عناصر زيان اور در فولاد مي باشد.

سلنيم
قابليت بهبود مراحل ماشينکاري فولادهاي خوش تراش توسط اين عنصر نسبت به گوگرد کمي بهتر است اين عنصر در فولادهاي مقاوم به خوردگي مقاومت آن را نسبت به گوگرد کمتر کاهش مي دهد.

سيليسيم
چون همراه با سنگ آهن و متناسب با مييزان ترکيبات شيميايي آن مقداري سيلسيم و منگنز موجود است.هميشه مقداري از اين عناصر در فولاد يافت مي شود. همچنين ضمن توليد فولاد مقداري از سيلسيم ديواره کوره توسط فولاد مذاب جذب مي شود. ولي فولاد را هنگامي به نام فولادهاي سيلسيم دار مي شناسند که بيش از40% سيلسيم دارا باشند. سيلسيم جزو فلزات نبوده بلکه عنصري است شبه فلز همانند فسفر و گوگرد.سيلسيم اکسيد زاست، در جدانشيني گرافيت نقش مهمي را ايفا کرده و استحکام و مقاومت سايشي را افزايش مي دهد، باعث افزايش مدول الاستيسيته مي شود و بدين جهت يکي از عناصر آلياژي در فولادهاي فنر است. مقاومت در برابر پوسته شدن فولاد را بالا مي برد به نحوي که جزو عناصر آلياژي در فولادهاي نسوز به شمار مي رود، چون قابليت شکل دادن سرد و گرم را پايين مي آورد لذا مقدار آلياژي آن در فولاد محدود است. با افزايش درصد سيلسيم تا مرز12% مقاومت در برابر اسيد

تضمين مي شود و اينگونه فولادها به عنوان فولادهاي ريختگي خيلي سخت و شکننده قابل توليد است به طوري که تنها به روش سنگ زدن مي توان آنها را ماشينکاري کرد.
به علت کاهش شديد قابليت هدايت الکتريکي نيروي پس ماندزا و تلف توان سيلسيم را در فولادهاي برقي يا سيليکاتي که ورق هاي الکترو از آنها ساخته مي شود به کار مي برند.

قلع
چون قلع هم مانند مس در زير لايه پوسته شده فولاد در امتداد مرز دانه ها تجمع و ترک و نيز شکستگي ناشي از لحيم کاري باعث مي شود.

تلور
جهت بهبود بارده برداري فولادها عنصر تلور بدان افزوده مي شود. اين عنصر به تنهايي يا به همراه سرب به کار مي رود. تلور داراي فعاليت سطحي خيلي بالا مي باشد.

تيتانيم
به دليل ميل ترکيبي زياد اين عنصر با اکسيژن، گوگرد، نيتروژن و کربن يکي از عناصر قوي اکسيدزا نيترادزا جاذب گوگرد و کاربيدساز قوي به شمار مي رود. همچنين در فولادهاي مقاوم به خوردگي به عنوان يک عنصر کاربيد ساز جهت پايداري در مقابله با خوردگي بين کريستالي کاربرد داشته و در ريز دانه شدن ساختار کريستالي نيز نقش مهمي را ايفا مي کند.
در مقادير بالا باعث پديده جدانشيني شده و به دليل ايجاد نيروي زياد پس ماندزا در آلياژهاي آهنرباي دايم به عنوان عنصر آلياژي به کار مي رود. به دليل تشکيل نيتريدهاي ويژه استحکام خزش فولاد افزايش مي يابد. با اين همه اين فلز ميل زيادي به جدانشيني و لايه لايه شدن دارد.

واناديم
اين عنصر باعث ريزشدن دانه هاي اوليه و ساختار فولاد ريختگي مي شود. يکي از عناصر قوي کاربيدساز است که بدين ترتيب افزايش مقاومت سايشي، عمر لبه برشي ابزار، و مقاومت گرمايي فولاد را به دنبال خواهد داشت که طبعا جزو عناصر آلياژي در فولادهاي تند بر، گرم کار و مقاوم به گرما به شمار مي رود.
مقاومت برگشت فولاد را در حد کافي بهبود بخشيده و حساسيت فوق گداز را کاهش مي دهد.
چون اين عنصر باعث ريزدانه شدن ساختار کريستالي مي شود و با تشکيل کاربيد مربوطه از سخت شدن فولاد در هوا جلوگيري مي کند و قابليت جوشکاري فولادهاي بهسازي را بهبود مي بخشد.
به علت تشکيل کاربيد مقاومت فولاد را در برابر هيدروژن تحت فشار بالا مي برد.

تنگستن
اين عنصر يکي از عناصر کاربيد ساز قوي است که چقرمگي را بهبود بخشيده و از رشد دانه جلوگيري مي کند. اين عنصر باعث افزايش مقاومت گرمايي مقاومت برگشت و همچنين مقاومت سايشي فولاد در دماي بالا مي شود. به دلايل فوق اين فلز يکي ار عناصر آلياژي مهم در فولادهاي تندبر، گرم کار ، مقاوم به گرما و فولادهايي با درجه سختي خيلي بالا به شمار مي رود.
تنگستن نيروي پس ماندزدا را افزايش داده و بنابراين يکي از عناصر مهم در آلياژهاي آهنرباي دايمي به کار مي رود.تنگستن مقاومت پوسته شدن فولاد را پايين مي آورد. وزن مخصوص بالاي آن وجود اين عناصر آلياژي را در فولادهاي تنگستن بالاي تندبر گرم کار بيشتر محسوس ساخته است.