バナジウムは炭素、アンモニア、酸素と強い親和性を持ち、それらと対応する安定した化合物を形成します。 バナジウムは主に鋼中に炭化物の形で存在します。 その主な機能は、鋼の構造と結晶粒を微細化し、鋼の強度と靭性を低下させることです。 高温で固溶すると硬化性が高まります。 逆に炭化物として存在すると焼入性が低下します。 バナジウムは、焼き入れ鋼の焼き戻し安定性を高め、二次硬化効果をもたらします。 高速度工具鋼を除く鋼中のバナジウム含有量は、一般に 0.5% 以下です。
バナジウムは、通常の低炭素合金鋼の結晶粒を微細化し、焼きならし後の強度、降伏比、低温特性を改善し、鋼の溶接性能を向上させることができます。
バナジウムは、一般的な熱処理条件下で硬化性を低下させるため、構造用鋼にマンガン、クロム、モリブデン、タングステンなどの元素と組み合わせて使用されることがよくあります。 焼き入れ焼き戻し鋼中のバナジウムは、主に鋼の強度と降伏比を向上させ、結晶粒を微細化し、過熱感受性を低下させます。 浸炭鋼の結晶粒を微細化できるため、浸炭後に二次焼入れをすることなく直接焼入れが可能です。
ばね鋼および軸受鋼のバナジウムは、強度と降伏比を増加させ、特に比例限界と弾性限界を増加させ、熱処理中の脱炭感受性を低下させ、それによって表面品質を改善します。 五クロム含有バナジウム軸受鋼は炭化分散が高く、優れた性能を持っています。
バナジウムは工具鋼の粒子を微細化し、過熱感受性を低下させ、焼き戻し安定性と耐摩耗性を高め、それにより工具の耐用年数を延ばします。
チタンは窒素、酸素、炭素との親和性が高く、硫黄との親和性は鉄よりも強いです。 したがって、それは優れた脱酸素脱気剤であり、窒素と炭素を固定するのに効果的な元素です。 チタンは強力な炭化物形成元素ですが、他の元素と結合して複合化合物を形成することはありません。 炭化チタンは結合力が強く、安定性があり、分解しにくい素材です。 鋼では、1000 度以上に加熱された場合にのみゆっくりと固溶体に溶解します。 炭化チタン粒子は溶解する前に粒子の成長を防ぐことができます。 チタンと炭素の親和性はクロムと炭素の親和性よりもはるかに大きいため、チタンは一般にステンレス鋼で炭素を固定し、粒界でのクロムの消耗を排除し、それによって鋼の粒界腐食を排除または軽減するために使用されます。 。
チタンは強力なフェライト形成元素の 1 つでもあり、鋼の A1 および A3 温度を大幅に上昇させます。 チタンは、通常の低合金鋼の可塑性と靭性を向上させることができます。 チタンは窒素と硫黄を固定して炭化チタンを形成するため、鋼の強度を高めます。 焼ならし後、結晶粒が微細化され、炭化物が析出して形成され、鋼の可塑性と靭性を大幅に向上させることができます。 チタン含有合金構造用鋼は、優れた機械的特性と加工特性を備えていますが、主な欠点は焼入れ性がわずかに劣ることです。 。
通常、高クロムステンレス鋼には炭素含有量の約5倍のチタンが添加されます。これにより、鋼の耐食性（主に粒界腐食に対する耐性）と靭性が向上するだけでなく、耐食性も向上します。 また、高温での鋼の粒成長傾向を防止および改善することもできます。 鋼の溶接特性。
