Le rôle de 18 éléments d'alliage dans l'acier

Chrome (CR)
Le chrome augmente la durabilité de l'acier et a un effet de durcissement secondaire. Il peut améliorer la dureté et l'usure de la résistance de l'acier au carbone sans le rendre cassant. Lorsque le contenu dépasse 12%, il confère une bonne résistance à l'oxydation à haute température et une résistance à la corrosion oxydante, et augmente également la résistance à chaud de l'acier. Le chrome est l'élément d'alliage principal de l'acier résistant à l'acide inoxydable et de l'acier résistant à la chaleur.
Le chrome augmente la résistance et la dureté de l'acier au carbone dans l'état de rouleau, tout en réduisant l'allongement et la réduction de la superficie. Lorsque la teneur en chrome dépasse 15%, la résistance et la dureté diminuent, tandis que l'allongement et la réduction de la zone augmentent en conséquence. Les pièces en acier contenant du chrome sont faciles à obtenir une finition de surface élevée par le broyage.
Le rôle principal du chrome dans les aciers structurels éteints et trempés est d'augmenter la durabilité, permettant à l'acier d'obtenir des propriétés mécaniques mieux complètes après extinction et trempage. Dans les aciers carburisants, il peut également former des carbures de chrome, améliorant ainsi la résistance à l'usure de la surface du matériau.
L'acier printanier contenant du chrome est moins sujet à la décarburisation pendant le traitement thermique. Le chrome améliore la résistance à l'usure, la dureté et la dureté rouge de l'acier à outils et offre une bonne stabilité de tempérament. Dans les alliages de chauffage électrique, le chrome améliore la résistance à l'oxydation, la résistance électrique et la résistance.

Nickel (ni)
Le nickel renforce la ferrite et affine les perlites en acier. L'effet global est une augmentation de la résistance, avec peu d'impact significatif sur la plasticité. Généralement, pour les aciers à faible teneur en carbone utilisés dans des conditions roulées, normalisées ou recuites sans traitement de l'extinction et de la température, une certaine teneur en nickel peut augmenter la résistance sans réduire considérablement la ténacité. Statistiquement, chaque augmentation de 1% du nickel peut augmenter la résistance d'environ 29,4 MPa. À mesure que la teneur en nickel augmente, la limite d'élasticité augmente plus rapidement que la résistance à la traction, de sorte que le rapport de rendement de l'acier contenant du nickel peut être plus élevé que celui de l'acier de carbone ordinaire. Tout en augmentant la résistance, le nickel est moins préjudiciable à la ténacité, à la plasticité et à d'autres propriétés de traitement par rapport aux autres éléments d'alliage.
Pour les aciers à carbone moyen, le nickel abaisse la température de transformation des perlites, affinant la structure des perlites. Il réduit également la teneur en carbone du point eutectoïde, ce qui signifie que par rapport à l'acier au carbone de la même teneur en carbone, l'acier contenant du nickel a plus de perlite, entraînant une résistance plus élevée. À l'inverse, pour atteindre la même résistance, la teneur en carbone de l'acier contenant du nickel peut être réduite de manière appropriée, améliorant ainsi la ténacité et la plasticité. Le nickel augmente la résistance de l'acier à la fatigue et réduit sa sensibilité à l'encoche. Il abaisse la température de transition fragile de l'acier, ce qui est extrêmement important pour les aciers à basse température. L'acier avec 3,5% de Ni peut être utilisé à -100°C, tandis que l'acier avec 9% de Ni peut fonctionner à -196°C. Le nickel n'augmente pas la résistance au fluage et n'est donc généralement pas utilisé comme élément de renforcement dans les aciers résistants à la chaleur.
Les alliages de nickel de fer avec une teneur élevée en nickel présentent des changements importants dans le coefficient d'expansion linéaire avec une teneur en nickel variable. Cette propriété est utilisée pour concevoir et produire des alliages de précision et des matériaux bimétalliques avec des coefficients d'expansion linéaire très faibles ou spécifiques.
De plus, le nickel ajouté à l'acier offre une résistance non seulement aux acides mais aussi aux alcalis, et offre une résistance à la corrosion contre l'atmosphère et le sel. Le nickel est l'un des éléments importants de l'acier résistant à l'acide inoxydable.

Molybdène (MO)
Le molybdène dans l'acier augmente la durabilité et la résistance à la chaleur, empêche la fragilité de température, augmente la rémanence et la force coercitive et améliore la résistance à la corrosion dans certains milieux.
Dans les aciers éteintes et trempés, le molybdène permet un durcissement plus profond des parties transversales plus grandes, améliore la résistance à la température (stabilité de température), ce qui permet de tempérer les pièces à des températures plus élevées. Cela élimine (ou réduit) plus efficacement les contraintes résiduelles et améliore la plasticité.
Dans les aciers carburisants, outre les effets ci-dessus, le molybdène réduit également la tendance des carbures à former un réseau continu aux joints de grains dans la couche carburisée, diminue l'austénite conservée dans la couche carburisée et augmente relativement la résistance à l'usure.
Dans les aciers, le molybdène aide à maintenir une dureté relativement stable et augmente la résistance à la déformation, à la fissuration et à l'usure.
Dans les aciers résistants à l'acide inoxydable, le molybdène améliore encore la résistance à la corrosion par les acides organiques (comme formique, acétique, acide oxalique), peroxyde d'hydrogène, acide sulfurique, acide sulfureux, sulfates, colorants acides, solutions de poudre de blanchiment, etc. Surtout, l'addition de molybdène empêche la tendance de picoter la corrosion causée par la présence d'ions chlorure.
L'acier à grande vitesse W12CR4V4MO contenant environ 1% MO possède une résistance à l'usure élevée, une dureté trempée et une dureté rouge.

Tungstène (w)
En acier, le tungstène forme en partie des carbures et se dissout partiellement dans le fer pour former des solutions solides. Son effet est similaire au molybdène, mais généralement moins prononcé en pourcentage de poids. L'objectif principal du tungstène en acier est d'augmenter la stabilité de la température, la dureté rouge, la résistance à la chaleur et la résistance à l'usure due à la formation de carbure. Par conséquent, il est principalement utilisé dans les aciers à outils, tels que les aciers à grande vitesse et les aciers à forge à chaud.
Dans les aciers à ressort de haute qualité, le tungstène forme des carbures réfractaires. Pendant la température à des températures plus élevées, il ralentit l'agglomération en carbure, maintenant une résistance plus élevée à haute température. Le tungstène réduit également la sensibilité à la surchauffe de l'acier, augmente la durabilité et améliore la dureté. 65-Simnwa Spring Steel atteint une grande dureté après le roulement chaud et le refroidissement à l'air. Sections jusqu'à 50 mm² peut être complètement durci dans l'huile. Il peut être utilisé pour des ressorts importants soumis à des charges lourdes, de la chaleur (& LE;350°C), et impact. L'acier de printemps résistant à la chaleur à haute résistance à la chaleur de 30W4CR2VA a une durabilité élevée. Après la trempe à 1050-1100°C et tremper à 550-650°C, sa résistance à la traction atteint 1470-1666 MPa. Il est principalement utilisé pour les ressorts fonctionnant à des températures élevées (& LE;500°C).
L'ajout de tungstène améliore considérablement la résistance à l'usure et la machinabilité de l'acier, ce qui en fait un élément principal dans les aciers à outils en alliage.

Vanadium (v)
Le vanadium a une forte affinité pour le carbone, l'azote et l'oxygène, formant des composés correspondants stables. Il existe principalement sous forme de carbures en acier. Son rôle principal est d'affiner la structure et les grains de l'acier, augmentant la résistance et la ténacité. Lorsqu'il est dissous en austénite à des températures élevées, il augmente la durabilité; Inversement, lorsqu'il est présent en tant que carbures, il diminue la durabilité. Le vanadium augmente la stabilité de la trempe de l'acier éteint et produit un effet de durcissement secondaire. La teneur en vanadium en acier (sauf les aciers à outil à grande vitesse) ne dépasse généralement pas 0,5%.
Dans les aciers à faible alliage ordinaires, le vanadium affine les grains, améliore la résistance, le rapport de rendement et les propriétés à basse température après la normalisation et améliore la soudabilité.
Dans les aciers structurels en alliage, comme le vanadium réduit généralement la durabilité dans des conditions de traitement thermique courantes, il est souvent utilisé en combinaison avec des éléments comme le manganèse, le chrome, le molybdène et le tungstène. Dans les aciers éteintes et trempés, le vanadium augmente principalement le rapport de résistance et de rendement, affine les grains et réduit la sensibilité à la surchauffe. Dans les aciers carburisants, car il affine les grains, l'acier peut être éteint directement après le carburateur sans deuxième trempe.
Au printemps et aux aciers portant, le vanadium augmente la résistance et le rapport de rendement, en particulier la limite proportionnelle et la limite élastique. Il réduit la sensibilité à la décarburisation pendant le traitement thermique, améliorant ainsi la qualité de la surface. Les aciers portant le vanadium (comme les aciers au chrome) ont des carbures finement dispersés et de bonnes performances de service.
Dans les aciers à outils, le vanadium affine les grains, réduit la sensibilité à la surchauffe, augmente la stabilité et la résistance à l'usure de température, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil.

Titane (Ti)
Le titane a une forte affinité pour l'azote, l'oxygène et le carbone, et une affinité plus forte pour le soufre que le fer. Par conséquent, il s'agit d'un désoxydant et d'un dégât efficaces, et un élément efficace pour réparer l'azote et le carbone. Bien que le titane soit un fort élément de formation de carbure, il ne forme pas de composés complexes avec d'autres éléments. Le carbure de titane a une forte liaison, stable et difficile à décomposer. En acier, il se dissout lentement dans la solution solide uniquement lorsqu'elle est chauffée au-dessus 1000°C. Avant la dissolution, les particules de carbure de titane inhibent la croissance des grains. Parce que l'affinité entre le titane et le carbone est beaucoup plus grande que celle entre le chrome et le carbone, le titane est souvent utilisé en acier inoxydable pour fixer le carbone, éliminant ou réduisant l'épuisement du chrome aux joints de grains, atténuant ainsi la corrosion intergranulaire.
Le titane est également un solide en ferrite ancienne, augmentant considérablement les températures A1 et A3 d'acier. Dans les aciers à faible alliage ordinaires, le titane améliore la plasticité et la ténacité. En fixant l'azote et le soufre et en formant du carbure de titane, il augmente la résistance à l'acier. La normalisation affine les grains et les précipitations de carbure améliorent considérablement la plasticité et l'impact de la ténacité. Les aciers structurels en alliage contenant du titane ont de bonnes propriétés mécaniques et de traitement; Leur principal inconvénient est une durabilité légèrement inférieure.
Dans les aciers inoxydables à haut chrome, le titane est généralement ajouté en quantités environ 5 fois la teneur en carbone. Cela améliore non seulement la résistance à la corrosion (principalement contre la corrosion intergranulaire) et la ténacité, mais empêche également la croissance des grains à des températures élevées et améliore la soudabilité.

Niobium / columbium (NB / CB)
Le niobium et le tantale (TA) coexistent souvent; Leurs effets en acier sont similaires. Le niobium et le tantale se dissolvent partiellement dans la solution solide, provoquant un renforcement solide de la solution. Lorsqu'ils sont dissous dans l'austénite, ils augmentent considérablement la durabilité de l'acier. Cependant, lorsqu'ils sont présents sous forme de carbure et de particules d'oxyde, ils affinent les grains et diminuent la durabilité. Ils augmentent la stabilité de la trempe et ont un effet de durcissement secondaire. Les traces de niobium peuvent augmenter la résistance à l'acier sans altérer la plasticité ou la ténacité. En raison du raffinement des grains, ils améliorent la ténacité à l'impact et abaissent la température de transition fragile. Lorsque le contenu dépasse 8 fois la teneur en carbone, ils peuvent réparer presque tout le carbone dans l'acier, conférant une bonne résistance à l'hydrogène. Dans les aciers austénitiques, ils empêchent la corrosion intergranulaire dans les milieux oxydants. En fixant le durcissement du carbone et des précipitations, ils améliorent les propriétés à haute température des aciers résistants à la chaleur, tels que la résistance au fluage.
Dans les aciers à faible teneur en alliage ordinaires de qualité construction, le niobium augmente la limite d'élasticité et l'impact de la ténacité, abaisse la température de transition fragile et profite à la soudabilité. Dans les aciers structurels en alliage carburisant et éteint / trempés, il augmente la durabilité tout en améliorant la ténacité et les propriétés à basse température. Il réduit la durabilité de l'air des aciers inoxydables résistants à la chaleur à faible teneur en carbone, évite la fragilisation de la température et augmente la résistance au fluage.

Zirconium (ZR)
Le zirconium est un fort élément de formation de carbure. Son effet en acier est similaire au niobium, au tantalum et au vanadium. L'ajout de petites quantités agit comme un dégât, un purificateur et un raffineur de céréales, bénéficiant aux propriétés à basse température et améliorant la formabilité. Il est souvent utilisé dans les aciers ultra-forces et les superalliages à base de nickel pour les moteurs à turbine à gaz et les structures de missiles balistiques.

Cobalt (CO)
Le cobalt est principalement utilisé dans les aciers et alliages spéciaux. Les aciers à grande vitesse contenant du cobalt ont une dureté chaude élevée. Lorsqu'ils sont ajoutés aux aciers à marrage avec du molybdène, une dureté ultra-élevée et de bonnes propriétés mécaniques complètes peuvent être obtenues. De plus, le cobalt est un élément d'alliage important dans les aciers résistants à la chaleur et les matériaux magnétiques.
Le cobalt réduit la durabilité de l'acier. Par conséquent, l'ajout seul à l'acier au carbone réduit les propriétés mécaniques complètes après l'extinction et la trempe. Le cobalt renforce la ferrite. Lorsqu'il est ajouté à l'acier au carbone, il augmente la dureté, le point de vue et la résistance à la traction dans l'état recuit ou normalisé, mais affecte négativement l'allongement et la réduction de la superficie. La ténacité à l'impact diminue également avec l'augmentation de la teneur en cobalt. En raison de sa résistance à l'oxydation, le Cobalt trouve une application dans les aciers et les superalliages résistants à la chaleur. Les alliages à base de cobalt démontrent leur rôle unique dans les turbines à gaz.

Silicon (Si)
Le silicium se dissout dans la ferrite et l'austénite, augmentant la dureté et la résistance de l'acier. Son effet est le deuxième après du phosphore et plus fort que le manganèse, le nickel, le chrome, le tungstène, le molybdène, le vanadium, etc. Cependant, la teneur en silicium dépassant 3% réduit considérablement la plasticité et la ténacité de l'acier. Le silicium augmente la limite élastique, la limite d'élasticité, le rapport de rendement (& Sigma; S / & Sigma; B), la résistance à la fatigue et le rapport de fatigue (& Sigma; -1 / & Sigma; B). C'est pourquoi les aciers au silicium ou au silicium-manganais sont utilisés comme aciers printaniers.
Le silicium réduit la densité, la conductivité thermique et la conductivité électrique de l'acier. Il favorise le grossissement des grains de ferrite et réduit la force coercitive. Il diminue la tendance à l'anisotropie cristalline, facilitant la magnétisation et réduisant la réticence magnétique. Ceci est utilisé pour produire des aciers électriques, entraînant une faible perte de noyau dans les feuilles d'acier en silicium. Le silicium augmente la perméabilité de la ferrite, donnant une induction magnétique plus élevée dans les champs magnétiques faibles. Cependant, dans des champs magnétiques forts, le silicium réduit l'induction magnétique. En raison de sa forte puissance désoxydante, le silicium réduit le vieillissement magnétique dans le fer.
L'acier contenant du silicium forme un film SiO2 à sa surface lorsqu'il est chauffé dans une atmosphère oxydante, améliorant la résistance à l'oxydation à des températures élevées.
Le silicium favorise la croissance des cristaux colonnes en acier coulé, réduisant la plasticité. Si l'acier de silicium se refroidit trop rapidement après le chauffage, la faible conductivité thermique provoque de grandes différences de température internes-externes, conduisant à la fissuration.
Le silicium réduit la soudabilité de l'acier. Étant donné que le silicium a une affinité plus forte pour l'oxygène que le fer, il forme facilement des silicates à faible point de fusion pendant le soudage, l'augmentation du laitier et la fluidité du métal fondu, provoquant des éclaboussures et affectant la qualité de la soudure. Le silicium est un bon désoxydant. L'ajout d'une quantité appropriée de silicium avec l'aluminium améliore considérablement l'effet désoxydant. L'acier contient intrinsèquement un peu de silicium résiduel des matières premières du fer et de l'acier. En acier à bord, le silicium est limité à <0.07%. Lorsqu'il est intentionnellement ajouté, l'alliage de ferrosilicon est utilisé pendant la maquette.

Manganèse (MN)
Le manganèse est un bon désoxydant et du désulriseur. L'acier contient généralement une certaine quantité de manganèse, ce qui élimine ou atténue la brise à chaud causée par le soufre, améliorant ainsi la chauffeur chaud de l'acier.
Le manganèse forme des solutions solides avec du fer, augmentant la dureté et la résistance de la ferrite et de l'austénite en acier. Il s'agit également d'un élément de formation de carbure, remplaçant certains atomes de fer dans la cémentite. En abaissant la température de transformation critique, le manganèse affine la perlite, contribuant indirectement à une résistance accrue dans les aciers perlitiques. La capacité du manganèse à stabiliser l'austénite est la seconde derrière le nickel, et elle augmente également fortement la durabilité. Le contenu du manganèse jusqu'à 2% est combiné avec d'autres éléments pour produire divers aciers en alliage.
Le manganèse est largement utilisé en raison de son abondance et de sa polyvalence, comme dans les aciers structurels de carbone supérieurs et les aciers à ressort.
Dans les aciers à haute résistance à l'usure à haute teneur en carbone et à l'usure (Hadfield Steel), la teneur en manganèse peut atteindre 10-14%. Après le traitement de la solution, il a une bonne ténacité. Lorsqu'il est soumis à un impact sur la déformation, la couche de surface travaille-t-elle, offrant une résistance à l'usure élevée.
Le manganèse forme le MNS à point de fusion relativement élevé avec du soufre, empêchant la contrepartie chaude causée par les FE. Le manganèse a tendance à augmenter le grossissement des grains et la sensibilité à la fracture du tempérament. Un refroidissement inapproprié après la coulée ou le forgeage / le roulement peut facilement provoquer des flocons (flocons d'hydrogène) en acier.

Aluminium (AL)
L'aluminium est principalement utilisé pour la désoxydation et le raffinement des grains. Dans les aciers nitrative, il favorise la formation d'une couche nitride dure et résistante à la corrosion. L'aluminium inhibe le vieillissement dans les aciers à faible teneur en carbone et améliore la ténacité à basse température. À un contenu plus élevé, il améliore la résistance à l'oxydation et la résistance à la corrosion dans les acides oxydants et le gaz H2S, et améliore les propriétés électriques et magnétiques. L'aluminium a un fort effet de renforcement de la solution solide, améliorant la résistance à l'usure, la résistance à la fatigue et les propriétés mécaniques du cœur dans les aciers carburisants.
Dans les superalliages, l'aluminium forme des composés avec du nickel (Gamma Prime), augmentant la résistance à haute température. Les alliages en aluminium de chrome fer (fédéral) ont une résistance électrique presque constante et une excellente résistance à l'oxydation à des températures élevées, ce qui les rend adaptés aux alliages de chauffage électrique et aux fils de résistance comme Kanthal.
L'aluminium excessif utilisé pour la désoxydation dans certains aciers peut provoquer des structures anormales et favoriser la graphitisation. Dans les aciers ferritiques et perlitiques, la teneur en aluminium plus élevée réduit la résistance et la ténacité à haute température et posent des difficultés à la fusion et à la coulée.

Cuivre (Cu)
Le rôle important du cuivre dans l'acier est d'améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique des aciers à faible alliage ordinaires, en particulier lorsqu'ils sont utilisés en combinaison avec le phosphore. L'ajout de cuivre augmente également la résistance et le rapport de rendement sans affecter négativement la soudabilité. L'acier ferroviaire (U-Cu) contenant 0,20-0,50% de cuivre est non seulement résistant à l'usure, mais a également une durée de vie de corrosion 2 à 5 fois celle de l'acier à rail de carbone ordinaire.
La teneur en cuivre dépassant 0,75%, après le traitement et le vieillissement de la solution, peut produire un durcissement de l'âge. À des niveaux inférieurs, son effet est similaire au nickel mais plus faible. Une teneur en cuivre plus élevée est préjudiciable au travail à chaud, provoquant une fragilisation en cuivre pendant la déformation à chaud. 2-3% de cuivre dans les aciers inoxydables austénitiques peuvent améliorer la résistance à la corrosion aux acides sulfuriques, phosphoriques et chlorhydroques, et améliorer la résistance au stress Corrosion Cracking.

Bore (b)
Le rôle principal du bore dans l'acier est d'augmenter la durabilité, économisant ainsi d'autres métaux plus rares comme le nickel, le chrome et le molybdène. À cette fin, son contenu est généralement spécifié dans la plage de 0,001-0,005%. Il peut remplacer 1,6% de Ni, 0,3% Cr ou 0,2% Mo. Il faut prendre soin de substituer le bore au molybdène car le molybdène empêche ou réduit la fragilisation de la température, tandis que le bore le favorise légèrement; Ainsi, le bore ne peut pas complètement remplacer le molybdène.
L'ajout de bore à l'acier au carbone moyen en carbone améliore considérablement les propriétés après extinction et température des sections plus épais que 20 mm en raison de la durabilité accrue. Par conséquent, les aciers 40B et 40MNB peuvent remplacer 40CR, et 20mn2tib peut remplacer l'acier carburisant 20Crmnti. Cependant, comme l'effet du bore diminue ou disparaît à mesure que la teneur en carbone dans l'acier augmente, lors de la sélection de l'acier carburisant contenant du bore, il faut considérer que la durabilité du boîtier carburisé sera inférieure à celle du noyau après le carburisation.
Les aciers printaniers nécessitent généralement une durabilité complète. Étant donné que les sections de printemps sont généralement petites, les aciers contenant du bore sont avantageux. Pour les aciers à ressort à haut silicium, l'effet du bore est plus variable et moins pratique à utiliser.
Le bore a une forte affinité pour l'azote et l'oxygène. L'ajout de 0,007% de bore à l'acier à bords élimine le vieillissement.

Terres rares (re)
Le terme «éléments de terres rares» fait généralement référence aux lanthanides (15 éléments du numéro atomique 57 à 71) plus le scandium (21) et le yttrium (39), totalisant 17 éléments. Leurs propriétés sont similaires et difficiles à séparer. Le mélange non séparé est appelé mischmetal, ce qui est moins cher. Les éléments des terres rares améliorent la plasticité et l'impact de la ténacité des aciers forgés et roulés, en particulier considérablement dans les aciers à fonds. Ils augmentent la résistance au fluage des aciers résistants à la chaleur, des alliages de chauffage électrique et des superalliages.
Les éléments des terres rares améliorent également l'oxydation et la résistance à la corrosion. Leur effet sur la résistance à l'oxydation dépasse celui du silicium, de l'aluminium et du titane. Ils améliorent la fluidité de l'acier fondu, réduisent les inclusions non métalliques et rendent la structure en acier plus dense et plus pure.
L'ajout de quantités appropriées de terres rares aux aciers à faible alliage ordinaires offre une bonne désoxydation et une bonne désulfurisation, améliore la ténacité à l'impact (en particulier à basse température) et réduit l'anisotropie.
Dans les alliages fer-chrome-aluminium (fécond), les terres rares augmentent la résistance à l'oxydation, maintiennent une structure de grains fins à des températures élevées et améliorent la résistance à haute température, prolongeant considérablement la durée de vie des alliages de chauffage électrique.

Azote (N)
L'azote se dissout partiellement dans le fer, offrant un renforcement solide de la solution et une durabilité légèrement croissante. Étant donné que les nitrures précipitent aux joints de grains, ils peuvent augmenter la résistance aux limites des grains à haute température et la résistance au fluage. En se combinant avec d'autres éléments en acier, ils provoquent un durcissement des précipitations. L'azote n'affecte pas de manière significative la résistance à la corrosion, mais la nitrure de surface améliore considérablement la dureté, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion. L'azote résiduel en acier à faible teneur en carbone provoque un effroi vieillissant.

Soufre (s)
L'augmentation de la teneur en soufre et en manganèse améliore la machinabilité de l'acier. Dans les aciers à coupe libre, le soufre est ajouté comme élément bénéfique. Le soufre provoque une ségrégation sévère, la qualité de la dégradation de l'acier. À des températures élevées, il réduit la plasticité et est généralement un élément nocif. Il existe principalement en tant que FES à faible point de fusion (point de fusion 1190°C). Le fes-fe eutectique a un point de fusion encore plus bas (988°C). Pendant la solidification, FES se sépare aux frontières primaires. Lorsque l'acier est roulé à 1100-1200°C, les Fes aux joints de grains fondent, affaiblissant gravement la cohésion intergranulaire, conduisant à une brièveté chaude. Par conséquent, le soufre doit être strictement contrôlé, généralement entre 0,020 et 0,050%. Pour prévenir la fragilité induite par le soufre, un manganèse suffisant doit être ajouté pour former des MN à point de fusion plus élevé. Si la teneur en soufre est élevée, le SO2 généré pendant le soudage provoque une porosité et des cavités de rétrécissement dans le métal de soudure.

Phosphore (p)
Le phosphore a un fort renforcement de la solution solide et un effet de durcissement en acier. Ajouté comme élément d'alliage aux aciers structurels à faible teneur en alliage, il augmente la résistance et la résistance à la corrosion atmosphérique, mais réduit la formabilité du froid. Utilisé en combinaison avec le soufre et le manganèse, il améliore la machinabilité et la finition de surface des pièces usinées, d'où sa teneur élevée dans les aciers à coupe libre. Alors que le phosphore renforce la ferrite, l'augmentation de la force et de la dureté, son plus grand mal est une ségrégation sévère, une augmentation de l'effondrement de la température et un  diminuer  en plasticité et en ténacité. Cela rend l'acier sujette à la fracture fragile pendant le travail au froid, connu sous le nom de «brièveté du froid». Le phosphore affecte également négativement la soudabilité. Le phosphore est un élément nocif et doit être strictement contrôlé, ne dépassant généralement pas 0,03-0,04%.