鋼の５大元素 それぞれの働きや目的は？

質問

鋼の５大元素である、炭素、ケイ素、マンガン、リン、硫黄
これら５大元素といわれるからには、何かしらの大きな働きや目的があると思うのですが、それぞれどんな働きがあるのでしょうか？

例えば、鋼の５大元素から離れますが、
ニッケルは、錆びにくく、ステンレス鋼の加工のしにくさを、ニッケルを含有させることで、加工しやすくなると知りました。

鋼の５大元素にもそれぞれ働きがあると思いますが、
それぞれどのような働きがあるのでしょうか？

炭素については知っています。
残りの４つがわかりません。
宜しくお願いします。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

昔、勉強した事を思い出して頭の整理を兼ねて回答します。

炭素Ｃ　
?鋼に歪みを与えた時に加工硬化を示し、鋼を硬くする特性あり
　加工硬化係数は全元素の中で一番大きい
?鋼の中の鉄と反応して炭化物を形成して、鋼の素地強度をアップする。
　純鉄強度　30kg/mm2+炭素重量%×100=圧延上りの鋼の強度
?焼入れ処理時に素地の中に固溶して、鋼の強度、靭性を大幅にアップする。
?硫酸でのデスケール時に、鉄の中の不純物として腐食電流量を増やして
　地鉄の腐食速度をアップさせる。(＝水の中では錆易くなる）
?溶接性を低下させる。（←あまり詳しくありません、一般論です）

ケイ素Si
?炭素同様に加工硬化元素で、鋼を硬くする特性あり。加工硬化係数は炭素
　より低い。炭素当量（C=5Si)
?鋼のフェライト素地を硬くする

マンガンMn
?焼入性向上元素（焼きが入る深さが深くなる）
?鋼中の硫黄Sと反応して硫化マンガン（マンガンサルファイド）を形成
　して切削性が向上

リンP
?鋼の中では不純物元素の位置付けで、多くなると結晶粒が大きくなり
　粒界強度が低下して、遷移温度を上げるor遷移温度曲線を緩やかに
　する。（←若干不安な部分あり）

硫黄S
?リンと同じく不純物元素の位置付け
?鋼中のマンガンと反応して硫化マンガン（MnS)を形成して、切削性を
　向上する。
?多く鋼中に存在すると変形能を低下させ、割れやすくなる。

記憶がうる覚えな部分があって、あまり参考にならないかも知れません。

＊更に知見をお持ちの方からの、上記内容に対するご意見、希望します。

お礼

ありがとうございました。
こういうのって材料の本に載ってそうで、載ってないですよね。
何に載ってるんですかね？

回答No.2

noname#230359

御礼文に対する回答です。

元素一覧なるものの特性をまとめた書物は小生が知る限りありません。
今まで勉強した内容を整理したもので、専門書の一部分を抜き取って
出来上がっている部分や文献とうから抜き取ったものを自分なりの表現
にして投稿しています。
貴殿の参考になれば幸いです。

お礼

ありがとうございました。

なるほどー。そういうのってありますよね。
しかも、そういうのって勉強していくうちに気づいていくもので、
その人本人にしかわからないことですよね。