(1) Cr Chrom może zwiększać hartowność stali i mieć wtórny efekt hartowania. Może poprawić twardość i odporność na zużycie stali węglowej, nie powodując jej kruchości. Gdy zawartość przekracza 12%, stal ma dobrą odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze i odporność na korozję utleniającą, a także zwiększa wytrzymałość cieplną stali. Chrom jest głównym pierwiastkiem stopowym stali nierdzewnej, kwasoodpornej i żaroodpornej.
Chrom może poprawić wytrzymałość i twardość stali węglowej w stanie walcowania oraz zmniejszyć wydłużenie i skurcz powierzchniowy. Gdy zawartość chromu przekroczy 15%, wytrzymałość i twardość spadną, a wydłużenie i zmniejszenie powierzchni odpowiednio wzrosną. Części zawierające stal chromową mogą z łatwością uzyskać wyższą jakość obróbki powierzchni po szlifowaniu.
Główną rolą chromu w strukturze hartowanej i odpuszczanej jest poprawa hartowności, dzięki czemu stal ma lepsze kompleksowe właściwości mechaniczne po hartowaniu i odpuszczaniu. Węgliki zawierające chrom można również formować w stali nawęglanej, poprawiając w ten sposób odporność powierzchniową materiału. Ścierny. Stal sprężynowa zawierająca chrom nie jest łatwa do odwęglenia podczas obróbki cieplnej. Chrom może poprawić odporność na zużycie, twardość i twardość czerwoną stali narzędziowej i ma dobrą stabilność odpuszczania. W stopach elektrotermicznych chrom może poprawić odporność, wytrzymałość i wytrzymałość stopu na utlenianie.
(2) Nikiel wzmacnia ferryt i uszlachetnia perlit w stali. Ogólnym efektem jest zwiększenie wytrzymałości i nie ma to znaczącego wpływu na plastyczność. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku stali niskowęglowej, która nie wymaga hartowania i odpuszczania i jest stosowana w stanach walcowania, normalizowania lub wyżarzania, pewna zawartość niklu może zwiększyć wytrzymałość stali bez znaczącego zmniejszenia jej wytrzymałości. Według statystyk każdy 1% wzrost niklu może zwiększyć wytrzymałość o około 29,4Pa. Wraz ze wzrostem zawartości niklu stopień plastyczności stali rośnie szybciej niż wytrzymałość na rozciąganie, więc stosunek stali zawierającej nikiel może być wyższy niż zwykłej stali węglowej. Chociaż nikiel poprawia wytrzymałość stali, powoduje mniejsze uszkodzenie wytrzymałości, plastyczności i innych właściwości procesowych stali niż inne pierwiastki stopowe. Do stali średniowęglowej, ponieważ nikiel obniża temperaturę przemiany perlitu i sprawia, że perlit jest cieńszy; a ponieważ nikiel zmniejsza zawartość węgla w punkcie eutektoidalnym w porównaniu ze stalą węglową o tej samej zawartości węgla, liczba perlitu jest większa. Wytrzymałość perlitycznej stali ferrytowej zawierającej nikiel jest wyższa niż stali węglowej o tej samej zawartości węgla.
I odwrotnie, jeśli wytrzymałość stali pozostanie taka sama, zawartość węgla w stali zawierającej nikiel można odpowiednio zmniejszyć, poprawiając w ten sposób wytrzymałość i plastyczność stali. Nikiel może poprawić odporność stali na zmęczenie i zmniejszyć wrażliwość stali na karby. Nikiel obniża temperaturę przejścia stali w kruchość w niskiej temperaturze, co w przypadku stali niskotemperaturowych ma ogromne znaczenie. Stal zawierającą 3,5% niklu można stosować w temperaturze -100 stopnia, natomiast stal zawierającą 9% niklu można stosować w temperaturze -196 stopnia. Nikiel nie zwiększa odporności stali na pełzanie i dlatego na ogół nie jest stosowany jako element wzmacniający stale wzmacniane cieplnie.
Współczynnik rozszerzalności liniowej stopów żelazo-nikiel o dużej zawartości niklu zmienia się znacząco wraz ze wzrostem lub spadkiem zawartości niklu. Wykorzystując tę cechę, można projektować i produkować precyzyjne stopy i materiały bimetaliczne o wyjątkowo niskim lub pewnym współczynniku rozszerzalności liniowej.
Ponadto nikiel dodany do stali jest nie tylko odporny na kwasy, ale także na zasady i ma odporność na korozję w atmosferze i soli. Nikiel jest jednym z ważnych pierwiastków stali nierdzewnej kwasoodpornej.
