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構造用合金鋼に及ぼす添加元素の影響

出典：大同特殊鋼発行の特殊鋼ハンドブックより
元素名 構造用鋼におよぽす添加元素の影響
C オーステナイトに固落し，焼入れ時，マルテンサイトを生ずる。Cの増大とともに，マルテンサイトのひずみ率を上昇させ焼入硬さを増す。Fe，Cr，Mo，Ⅴなどと，炭化物を作り強度を増す。C量の増加とともに引張強さは増すが，溶接性を害する。
Si 溶鋼中酸化物は，Mn－酸化物などと結合し，浮上脱離が容易なので脱酸剤として最も有効である。フエライト相を強化し，300℃以下の焼もどし抵抗性を大にするが，2％以上加えると塑性を害するから添加に限度がある。
Mn 焼入性を増し，強度を上げるが，焼もどし抵抗がない。脱ダツ酸剤として有効。Sと結合して被削性を増し，赤熱ぜい性を防止する。廉価レンカであることが有効性を一層高める。多量添加すると酸化物が炉材をいちじるしく侵食する。
P 偏析を起しやすく，ゴーストを形成し，繊維センイ組織を作り易い。衝撃抵抗を低下させ，焼もどしぜい性を促進する。被削性を改善する。
S Feとの化合物は熟間加工性を害するので，Mnを加えて融点の高いMnS　を形成させる。Mn，Zr，Ti，Moなどと結合して被削性を増す。
Cu 高温加熱ではFeより酸化が少ないため，表面に富化し，赤熱ぜい性を起す。Cuを加えるときは，おおむね当量のNiを加え，赤熱ぜい性を防ぐ。時効性を有し強度を上昇さす。
Ni 焼ヤ入性を増し，大型材の熱処理を容易にする。低温ぜい性を防止する。耐食性を改善する．
Cr 焼入性，焼ヤもどし抵抗を大にする．耐食性を大にする。安定した炭化物をつくりやすいから浸炭を促進する。N卜Cr鋼は焼もどしぜい性が大となる。
Mo Crと安定な複炭化物をつくり焼もどし抵抗性を増大する。したがってMo単独よりCrと併用すると効果がいちじるしい。焼入性を増大さす。結晶粗粗大化温度を上昇せしめる。Ni－Cr鋼の娩もどしぜい性を消滅させる。構造用瀬に有効である。
Ⅴ 0．25％以下添加では焼入性を増加し．0．3％以上ではかえって焼入性を減退し，結晶粗を微細化する。焼もどし抵抗性が大となり，機械的性質は向上する。とくにじん性が改善される。
W 炭化物をつくり，硬さ上昇をもたらす。塊もどし抵抗性を増大する．高価なため構造用鋼には使用されない．
Co 焼入性を減ずる。高価であり，構造用鋼には使用されない。
As 赤熱ぜい性を促進する。
Sn 衝撃値をいちじるしく低下させる。赤熱ぜい性を促進する。
B 微量ビリョウ添加（0．001～0．003％程度）でいちじるしく焼入性を増大する。過剰に加えるとFe2Bを生じ，赤熱ぜい性を起こす。
Ca 強力な脱ダツ酸剤．Caは溶鋼中で気化して爆発しやすいからCa－Si，Ca－Si－Mnなどの状態で添加し，非金属介在物の形態，分布の調整を行なう．
Ti 結晶粒を微細ビサイ化する。焼入性を悪化するが，焼入温度が高ければ逆に増加させる。強力な脱酸，脱窒剤として使用．強固な炭化物を生成する．
Se Mnなどと化合物をつくり，被削性を増す。Sよりはるかに高価である。溶鋼の流動性を良くする。
Zr 結晶粒を微細化する。0．1～0．2％添加でいちじるしく強度，伸び，絞りを高め る。強制脱酸．脱室，脱硫剤として使用することがある。
Nb 強力な結晶粒微細ビサイ化元素。結晶粗粗大化温度を上昇さす。焼ヤ入性を減退する。焼もどしぜい性を減退させる。
Te 鋼の被削性を増す。熟間加工性を害する。
Pb 鋼中に介在し，被削性を増す。均一添加がむづかしい．
Al 強脱酸剤として有効だが，溶ヨウ鋼中での酸化物の浮上が困難で多量に添加出来ない。窒化するとAINをつくりいちじるしく表面硬化する。結晶粒を微細ビサイにする。遷移温度を低下させる。
0 種々の元素と酸化物をつくり，機械キカイ的性質，熟間加工性を害する．地きずの最も大きな原因である。
N Al，Ⅴ，Ti，Zr，Nbなどと結合して結晶粒を歓細にする。じん性を一般に低下させ，特に低温のじん性を害する。
H 白点を生じ，特に大型材では割れを発生する原因となる．