Legerat stål avser en typ av stål som är legerat med olika element. I teorin kan varje stål kallas legerat stål eftersom det enklaste stålet är järnlegerat med upp till 2,06 % kol. Men termen ”legerat stål” hänvisar vanligtvis till stål som är legerade med andra element än kol.
Den totala vikten av legeringselement kan uppgå till 50 % för att ge materialet förbättrade egenskaper såsom bättre slitageskydd eller duktilitet. Man skiljer på låglegerade och höglegerade stål. Låglegerade stål kännetecknas av sin låga mängd legeringar, som summerat utgör mindre än 5 %. Mängden element i höglegerade stål kan vara större eller lika med 5 %, vilket gör materialet dyrare beroende på tendens. Förutom dessa två grupper finns det också olegerade stål som bär en extremt liten mängd legeringar.
Bor
Som legeringselement kan även små mängder bor (0,001–0,003 %) öka härdbarheten avsevärt. Borstål är dock inte lätt att hitta eftersom det bara utgör upp till 0,003 % av de legerade stålen. Boriding är ett mer populärt sätt att introducera bor till stål. Med bor diffusionsskikt kan en hårdhet på upp till 2.800HV uppnås. Dessutom säkerställer teknologin hög skikthårdhet även på olegerade stål, förbättrad vidhäftning och hög motståndskraft mot slitage. Läs mer här.
Krom
Krom är en av de mest populära legeringsmetallerna för stål på grund av sin höga hårdhet och korrosionsbeständighet. Krom är i sig en grå, hård och spröd metall med en hög temperaturbeständighet och en smältpunkt på 1907°C (3465°F). I stål, kromlegerade för att öka härdbarheten.
Högre kromhalter på 4 till upp till 18 % ger bättre korrosionsbeständighet. Till exempel: En av de mest utbredda stållegeringarna, nämligen rostfritt stål, har en kromhalt på minst 10,5 %, vilket gör den mer motståndskraftig mot vatten-, värme- eller korrosionsskador. Till skillnad från järnoxid i oskyddat kolstål sprids inte kromoxid och faller bort från materialet. Det skapar en film av tät kromoxid på ytan som blockerar ytterligare korrosionsangrepp.
Koppar
Med mer än 400 legeringar är koppar ett av de vanligaste legeringselementen. För stål löses koppar in i materialet med 0,1 till 0,4 % för att öka korrosionsbeständigheten. Koppar är också känt för sin höga termiska och elektriska ledningsförmåga. Dess kopparoxider fungerar på liknande sätt som kromoxiderna.
Mangan i legerat stål används mangan vanligtvis i kombination med svavel och fosfor. Managanes hjälper till att minska sprödhet och förbättrar smidbarhet, draghållfasthet och motståndskraft mot slitage. Mangan reagerar med svavel, vilket resulterar i mangansulfider som förhindrar bildningen av järnsulfider. Mangan tillsätts också för bättre härdbarhet eftersom det leder till långsammare härdningshastigheter i härdningstekniker. Överskott av syre kan avlägsnas i smält stål med mangan.
Nickel
Austenitiska rostfria stål är mest kända för sitt höga innehåll av nickel och krom. Det används för att öka styrka, hårdhet, slagseghet och korrosionsbeständighet. Nickellegerade stål finns ofta i kombination med krom, vilket ger en ännu högre hårdhet.
Titan
Titan används som stabiliserande element i rostfria stål. Den fixerar kol i inerta partiklar, vilket förbättrar korrosionsbeständigheten och svetsbarheten. Eftersom titan är ett sällsynt grundämne på jorden, kan detta legeringselement vara upp till 200 gånger dyrare än vanligt kolstål.
