(1) Element Cr
Pierwiastek Cr jest głównym składnikiem stopowym rury ze stali nierdzewnej 2520. Aby poprawić odporność na utlenianie rur ze stali nierdzewnej 2520 w zastosowaniach wysokotemperaturowych, zawartość Cr jest ogólnie kontrolowana na poziomie około 25%. Cr jest pierwiastkiem-tworzącym ferryt. Nadmiar Cr spowoduje utworzenie-ferrytu delta podczas odlewania i spawania, co uniemożliwi uzyskanie struktury w pełni austenitycznej. Jednocześnie Cr będzie sprzyjał wytrącaniu faz M23C6, Cr2N i Z. M23C6 i Cr2N utworzą błonopodobną strukturę-na granicy ziaren, co nie tylko zmniejsza ciągliwość i kruchość stopu, ale także powoduje, że na granicy ziaren jest uboga w Cr, zwiększając w ten sposób korozję międzykrystaliczną stali nierdzewnej. Wrażliwość [22].
(2) Pierwiastek Ni
Ni jest pierwiastkiem stabilizującym austenit. Aby uzyskać strukturę w pełni austenityczną, zazwyczaj dodaje się około 20% Ni. Ni może również poprawić stabilność powłoki powierzchniowej stali nierdzewnej, poprawiając w ten sposób odporność stali nierdzewnej na korozję. Badania wykazały, że najodpowiedniejsze jest dodanie 20% wag. Ni do stali 20-25Cr.
(3) Pierwiastek Mn
Mn jest także pierwiastkiem stabilizującym austenit, a cena Ni jest stosunkowo wysoka. Aby obniżyć koszty produkcji, wiele stali dodaje obecnie Mn w miejsce Ni. Ponadto Mn może zwiększać rozpuszczalność N w austenicie w stanie stałym.
(4) Element C
C jest atomem śródmiąższowym, jego działanie wzmacniające w roztworze stałym ustępuje jedynie pierwiastkowi N, a odpowiednia ilość C może tworzyć węgliki typu MC- z pierwiastkami takimi jak Nb i V. Węgliki te są rozproszone w osnowie i powodują przypinanie ziaren kryształu. , Może hamować wzrost ziaren [24], ale dodanie nadmiernej ilości C spowoduje wytrącenie się MC o dużych-wymiarach z fazy ciekłej (pierwotna faza MC). Te pierwotne MC na ogół wytrącają się na granicy ziaren, zmniejszając wytrzymałość i plastyczność stopu; Jednocześnie dodatek dużej ilości pierwiastka C będzie sprzyjał wytrącaniu się dużej ilości M23C6, co spowoduje zmniejszenie odporności na korozję i wytrzymałości materiału.
(5) Element N
Pierwiastek N jest pierwiastkiem austenityzującym, a jego śródmiąższowe działanie wzmacniające roztworem stałym jest najsilniejsze.. 2520 Rurka ze stali nierdzewnej ma fazę sigma po-długim starzeniu. Rolf Sandström i in. odkryli, że N może hamować tworzenie fazy sigma poprzez obserwację metalograficzną i obliczenia termodynamiczne rury ze stali nierdzewnej 2520 o różnej zawartości N. N może sprzyjać tworzeniu fazy Z. Na przykład podczas długotrwałego-starzenia HR3C wytrąci fazę Z po starzeniu w temperaturze 750 stopni przez 500 godzin. W stali o zawartości 9-12Cr% faza Z zmniejsza wytrzymałość materiału w wysokiej temperaturze (700 stopni). Obecnie rola Z w stosunku do austenitycznej stali nierdzewnej nie jest jasna. Stal nierdzewna o wysokiej zawartości N będzie wytwarzać azotki podczas spawania, zmniejszając wydajność spawania.
(6) Element V
Rura ze stali nierdzewnej 2520 nie zawiera pierwiastka V, ale V jest często używany jako główny element mikrostopu w stali mikrostopowej. W porównaniu z innymi mikrostopami pierwiastek V ma wyższą rozpuszczalność w ciele stałym powyżej 800 stopni [29], więc faza wytrącania zawierająca V odgrywa głównie rolę wzmacniającą poniżej 800 stopni. VN jest znacznie niższy w roztworze stałym austenitu i ferrytu niż VC. Obliczenia i eksperymenty termodynamiczne pokazują, że VN wytrąca się przed VC. Wytrącenia V(C,N) na ogół wytrącają się w zakresie temperatur około 700 stopni. Drobno rozproszony V(C,N) zostanie unieruchomiony na granicach ziaren i w ziarnach, aby poprawić wytrzymałość materiału. Ponadto V naprawi element N i poprawi wydajność spawania.
