(1) Cr-element
Cr-element is het belangrijkste legeringselement van 2520 roestvrijstalen buis. Om de oxidatieweerstand van 2520 roestvrijstalen buizen bij toepassingen met hoge temperaturen te verbeteren, wordt het Cr-gehalte in het algemeen op ongeveer 25% gehouden. Cr is een ferriet-vormend element. Een teveel aan Cr zorgt ervoor dat delta-ferriet wordt gevormd tijdens het gieten en lassen, waardoor het onmogelijk wordt een volledig austenietstructuur te verkrijgen. Tegelijkertijd zal Cr de precipitatie van de M23C6-, Cr2N- en Z-fasen bevorderen. M23C6 en Cr2N zullen een filmachtige structuur vormen op de korrelgrens, wat niet alleen de taaiheid en brosheid van de legering vermindert, maar er ook voor zorgt dat de korrelgrens arm is aan Cr, waardoor de intergranulaire corrosie van roestvrij staal toeneemt. Gevoeligheid [22].
(2) Ni-element
Ni is een austeniet-stabiliserend element. Om een volledig austenietstructuur te verkrijgen wordt doorgaans ongeveer 20% Ni toegevoegd. Ni kan ook de stabiliteit van de oppervlaktefilm van roestvrij staal verbeteren, waardoor de corrosieweerstand van roestvrij staal wordt verbeterd. Uit onderzoek is gebleken dat het toevoegen van 20 gew.% Ni aan 20-25Cr-staal het meest geschikt is.
(3) Mn-element
Mn is ook een austenietstabiliserend element en de prijs van Ni is relatief hoog. Om de productiekosten te verlagen, voegen veel staalsoorten nu Mn toe ter vervanging van Ni. Bovendien kan Mn de vaste oplosbaarheid van N in austeniet verhogen.
(4) C-element
C is een interstitieel atoom, het versterkende effect van de vaste oplossing is op de tweede plaats na dat van het N-element, en een geschikte hoeveelheid C kan carbiden van het MC--type vormen met elementen zoals Nb en V. Deze carbiden zijn verspreid over de matrix en hebben een vastzettend effect op de kristalkorrels. Kan de korrelgroei remmen [24], maar het toevoegen van overmatige C zal ervoor zorgen dat MC van grote- grootte neerslaat uit de vloeibare fase (primaire MC-fase). Deze primaire MC's slaan doorgaans neer op de korrelgrens, waardoor de taaiheid en plasticiteit van de legering worden verminderd; Tegelijkertijd zal de toevoeging van een grote hoeveelheid C-element een grote hoeveelheid neerslag van M23C6 bevorderen, wat resulteert in een afname van de corrosieweerstand en taaiheid van het materiaal.
(5) N-element
Het N-element is een austenitiserend element en het versterkende effect ervan op de interstitiële vaste oplossing is de sterkste. 2520 roestvrijstalen buis met sigmafasevorming na langdurige -veroudering. Rolf Sandström et al. ontdekte dat N de vorming van de sigmafase kan remmen door metallografische observatie en thermodynamische berekening van 2520 roestvrijstalen buizen met een verschillend N-gehalte. N kan de vorming van de Z-fase bevorderen. Bij langdurige veroudering op de -termijn zal HR3C bijvoorbeeld de Z-fase neerslaan na 500 uur veroudering bij 750 graden. In staal met 9-12Cr% zal de Z-fase de taaiheid bij hoge temperaturen (700 graden) van het materiaal verminderen. Op dit moment is de rol van Z ten opzichte van austenitisch roestvast staal niet duidelijk. High-N roestvrij staal produceert nitriden tijdens het lassen, waardoor de lasprestaties afnemen.
(6) V-element
2520 roestvrijstalen buis bevat geen V-element, maar V wordt vaak gebruikt als het belangrijkste element van microlegeringen in microgelegeerd staal. Vergeleken met andere microlegeringen heeft het V-element een hogere oplosbaarheid in vaste stoffen boven de 800 graden [29], dus de precipitatiefase die V bevat speelt vooral een versterkende rol onder de 800 graden. VN is veel lager in vaste oplossing in austeniet en ferriet dan VC. Thermodynamische berekeningen en experimenten laten zien dat VN vóór VC neerslaat. V(C,N)-precipitaten slaan doorgaans neer in het temperatuurbereik van ongeveer 700 graden. De fijn verspreide V(C,N) wordt vastgezet in de korrelgrenzen en in de korrels om de sterkte van het materiaal te verbeteren. Bovendien zal V het N-element fixeren en de lasprestaties verbeteren.
