Stållegering er grundlæggende lavet af jern og kulstof, men det, der forvandler almindeligt stål til højtydende legeret stål, er den bevidste tilføjelse af et eller flere legeringselementer - såsom krom, nikkel, molybdæn, mangan, vanadium eller wolfram - som hver især bidrager med specifikke mekaniske eller kemiske egenskaber. Smedegods i legeret stål , fremstillet ved at forme dette berigede materiale under høje trykkræfter, repræsenterer en af de mest strukturelt pålidelige former for metalbearbejdning i industriel fremstilling.
Stålets basissammensætning er jern (Fe) typisk kombineret med kulstof (C) i niveauer fra 0,05 til 2,0 vægt-%. . Legeringselementer indføres derefter i kontrollerede procenter for at ændre hårdhed, trækstyrke, korrosionsbestandighed, sejhed eller varmebestandighed afhængigt af anvendelsen. Denne bevidste sammensætningsteknik er, hvad der adskiller legeret stål fra almindeligt kulstofstål - og det er det, der gør Smedegods i legeret stål så værdsat i krævende industrier som olie og gas, rumfart, bilindustrien og tunge maskiner.
Kerneelementerne, der udgør legeret stål
At forstå, hvad legeret stål er lavet af, kræver at man ser på dets elementære byggesten. Hvert element tjener et formål - ingen tilføjes uden en beregnet grund.
Jern (Fe)
Det primære uædle metal. Jern giver den strukturelle rygrad. Rent jern er relativt blødt og duktilt, hvorfor kulstof og andre legeringselementer tilsættes for at øge dets mekaniske ydeevne. Jern udgør typisk 97 % eller mere af den samlede sammensætning i de fleste legerede stålkvaliteter.
Kulstof (C)
Det mest kritiske legeringselement. Kulstofindhold styrer direkte hårdhed og trækstyrke. Lavlegeret stål indeholder kulstof i rækken af 0,15 % til 0,50 % . Højere kulstofindhold øger hårdheden, men reducerer svejsbarheden og sejheden, hvilket kræver en omhyggelig balance i smedningsapplikationer.
Chrom (Cr)
Tilføjet i beløb fra 0,5 % til 18 % , forbedrer krom dramatisk korrosionsbestandighed og hårdhed. Ved niveauer over 10,5% bliver stål rustfrit. I legeret stålsmedning til højtemperaturapplikationer stabiliserer krom også karbider ved forhøjede temperaturer, hvilket forhindrer blødgøring under varme.
Nikkel (Ni)
Nikkel forbedrer sejheden, især ved lave temperaturer, og forbedrer korrosionsbestandigheden. Det er almindeligt anvendt i mængder af 1 % til 5 % i konstruktionslegerede stål. I kombination med krom skaber nikkel nogle af de mest slagfaste legeringsstål, der findes til trykbeholdersmedning og turbinekomponenter.
Molybdæn (Mo)
En af de mest værdsatte tilføjelser i højtydende legeret stål, molybdæn tilsættes typisk ved 0,15 % til 1,0 % . Det forbedrer hærdbarheden, modstandsdygtigheden over for skørhed og høj temperatur styrke. Smedegods i legeret stål, der anvendes til olieboring og petrokemiske miljøer, indeholder næsten altid molybdæn.
Mangan (Mn)
Mangan bidrager til deoxidation under stålfremstilling og forbedrer hærdbarheden og trækstyrken. Det neutraliserer de skadelige virkninger af svovl ved at danne mangansulfid i stedet for jernsulfid. Niveauer spænder typisk fra 0,30 % til 1,80 % i standard legeret stålkvaliteter.

