Ocel se používá v celé řadě průmyslových odvětví a je považován za páteř moderní infrastruktury. Schopnost přidávat další prvky a přitom manipulovat s vlastnostmi oceli je to, co z ní dělá tak široce používaný zdroj. Tento článek se zaměří na nejběžnější prvky, které zahrnují širokou škálu ocelí a prozkoumá jejich dopad na vlastnosti materiálu.

samotné železo nestačí

ve své nejčistší formě není železo ani výjimečně silné, ani tvrdé – ve skutečnosti by se blok čistého železa mohl řezat nožem. Přidání uhlíku a odstranění kyslíku jsou to, co dává oceli na bázi železa její neuvěřitelnou sílu.

slitina je jakýkoli kov vyrobený kombinací dvou nebo více kovových prvků. Přidání více kovových a nekovových prvků do železa a uhlíku umožňuje manipulaci s vlastnostmi tak, aby vyhovovaly konkrétní potřebě nebo aplikaci.

i změna množství uhlíku v kombinaci se železem může ovlivnit vlastnosti materiálu. High-uhlíkové oceli obsahuje 0,60% a 0,95% uhlíku (jako procento hmotnosti) a je neuvěřitelně silný a tvrdý, ale je méně tvárné a další těžké stroje a svařování. Jak je obsah uhlíku snížen, materiál se stává spíše jako čisté železo, a tak měkčí a tvárnější.

maximální obsah uhlíku v oceli je 2,1%, protože nic víc než to není skutečně klasifikováno jako ocel. Jak je obsah uhlíku snížen, materiál spadá do jedné ze čtyř kategorií:

velmi vysoká uhlíková ocel (0,96% -2,1% uhlíku)

vysoce uhlíková ocel je extrémně silná a schopná odolat lokalizované deformaci při vysokém napětí. Vyrábí se specializovaným procesem. Výsledkem je, že obrábění, svařování nebo ohýbání tohoto materiálu je téměř nemožné.

Vysoce Uhlíkové Oceli (0.55%-0.95% Uhlíku)

Vysoce uhlíkové oceli, je velmi silný a nabízí větší tažnost než velmi vysoké uhlíkové oceli a až do nedávné doby byl použit v trati aplikací. Mezi další aplikace patří sekací a řezné nástroje.

Střední Uhlíková ocel (0,30%-0.54% uhlíku)

Střední Uhlíková ocel vyvažuje pevnost a tvrdost s tažností a používá se především v strojních částech, tj.

Nízkouhlíková ocel (0,05% -0,25%)

nízkouhlíková ocel poskytuje neuvěřitelnou pevnost vzhledem k nižší hmotnosti ve srovnání s jinými kategoriemi oceli. Přidání slitin může poskytnout nízkouhlíkové oceli různé vlastnosti bez masivního dopadu na hmotnost.

ačkoli všechny kategorie oceli mohou používat slitiny a nekovové prvky ke změně jejich vlastností, tento článek se zaměří na to, jak některé prvky mění vlastnosti nízkouhlíkové oceli.

Prvky, které Harden

Před zkoumáním prvky, které harden, to je důležité si uvědomit rozdíl mezi kalení a posílení.

tvrdost oceli označuje úroveň nárazu, kterou může materiál absorbovat před promáčknutím, a obvykle se měří nárazovou zkouškou Charpy. Tvrdost může být výrazně ovlivněna teplotou, protože materiál může obecně absorbovat menší dopad při chladnějších teplotách.

na druhé straně se pevnost oceli zaměřuje na mez kluzu a pevnost v tahu. Mez kluzu je bod, ve kterém je materiál namáhán a deformován, ale nerozbije se. Pevnost v tahu je množství napětí potřebné k tomu, aby materiál selhal nebo se zlomil.

prvky, které kalí ocel, zvyšují množství nárazu, které může materiál absorbovat. Nejčastější kalení prvky jsou:

• Fosfor*
• Křemík*
• Mangan*
• Dusík
• Nikl
• Chrom
• Bor

Tyto kalení prvky jsou běžné v temperované a kalené známky (např. ASTM A514 nebo ASTM A710), a offshore známky (např. ASTM A633). Nikl může být přidán do slitin uhlíkové oceli, ale je častější u nerezových ocelí.

*fosfor, křemík a mangan jsou nejčastějšími prvky přidávanými do oceli. ASTM A752-50 (vysoce pevná nízkolegovaná ocel) a ASTM A36 (měkká ocel) jsou dvě z nejpoužívanějších tříd v Severní Americe a obsahují tyto tři prvky.

prvky, které posilují

prvky, které posilují ocel, zvyšují zatížení, které materiál může nést. V důsledku toho je běžné, že tyto prvky jsou vidět v infrastruktuře, jako jsou silnice, mosty a budovy. Nejběžnějšími posilovacími prvky jsou:

• Křemík
• Chrom
• Vanad
• Fosfor
• Titanium
• Dusík & Hliníkové combo
• Niob (Kolumbium)

Prvky, které Zvyšují Tažnost

V projektech, které vyžadují materiálu, vrtání, svařování, stroje nebo vybíhání, tažnost, je důležitým faktorem. Společné prvky přidány do oceli, slitin, které zlepšují tažnost patří:

• Niob (Kolumbium)
• Síry
• Fosfor
• Chrom

Tyto změkčení prvky jsou běžné v temperované a kalené známky (např. ASTM A514) a používají se v desítkách dalších.

Prvky, které Odolávají Korozi

Prvky, které podporují odolnost proti korozi jsou důležité k oceli, slitin pro použití v aplikacích, které vyžadují odolnost vůči atmosférickým podmínkám. Společné prvky používané patří:

• Zirkonia
• Nikl
• Fosfor
• Měď
• Chrom

Odolnost proti korozi je důležité pro konstrukční oceli používané ve venkovních aplikacích, například mosty, a pobřežní nebo námořní aplikace.

síla chemie

železo a uhlík jsou jednoduché stavební kameny oceli. Široká škála kovových a nekovových prvků však může změnit vlastnosti a chování oceli, což z ní činí životaschopný zdroj pro řadu aplikací.

Leeco Steel se specializuje na dodávky uhlíkových ocelových plechů v USA, Kanadě a Mexiku. K dispozici je široká škála druhů legované oceli. Poté, co určíte ideální stupeň oceli pro váš projekt, můžete získat ocelovou desku, kterou potřebujete, když ji potřebujete.