oțelul este utilizat într-o mare varietate de industrii și este considerat coloana vertebrală a infrastructurii moderne. Abilitatea de a adăuga alte elemente și de a manipula proprietățile oțelului este ceea ce îl face o resursă atât de utilizată pe scară largă. Acest articol va analiza cele mai comune elemente care cuprind o gamă largă de clase de oțel și va explora impactul acestora asupra proprietăților materialelor.

fierul singur nu este suficient

în forma sa cea mai pură, fierul nu este nici excepțional de puternic, nici dur – de fapt, un bloc de fier pur ar putea fi tăiat cu un cuțit. Adăugarea de carbon și îndepărtarea oxigenului sunt ceea ce conferă oțelului pe bază de fier puterea sa incredibilă.

un aliaj este orice metal realizat prin combinarea a două sau mai multe elemente metalice. Adăugarea mai multor elemente metalice și nemetalice la fier și carbon permite manipularea proprietăților pentru a se potrivi unei nevoi sau aplicații specifice.chiar și schimbarea cantității de carbon combinată cu fierul poate afecta proprietățile materialului. Oțelul cu conținut ridicat de carbon conține între 0,60% și 0,95% carbon (ca procent din greutate) și este incredibil de puternic și dur, dar este mai puțin ductil și mai dificil de prelucrat și sudat. Pe măsură ce conținutul de carbon este redus, materialul devine mai mult ca fierul pur și deci mai moale și mai ductil.

conținutul maxim de carbon din oțel este de 2,1%, deoarece nimic mai mult decât atât nu este cu adevărat clasificat ca oțel. Pe măsură ce conținutul de carbon este redus, materialul se încadrează într-una din cele patru categorii:

Oțel cu conținut ridicat de Carbon (0,96% -2,1% Carbon)

oțelul cu conținut ridicat de carbon este extrem de puternic și capabil să reziste deformării localizate sub tensiune ridicată. Este produs printr-un proces specializat. Ca urmare, prelucrarea, sudarea sau îndoirea acestui material este aproape imposibilă.

Oțel cu conținut ridicat de Carbon (0,55% -0,95% Carbon)

oțelul cu conținut ridicat de carbon este destul de puternic și oferă mai multă ductilitate decât oțelurile cu conținut ridicat de carbon și până de curând a fost utilizat în aplicațiile de cale ferată. Alte aplicații includ instrumente de dăltuire și tăiere.

oțel Carbon mediu (0,30% -0.54% Carbon)

oțelul carbon mediu echilibrează rezistența și duritatea cu ductilitatea și este utilizat în principal în piesele mașinii, adică angrenaje, șuruburi și axele.

Oțel cu conținut scăzut de Carbon (0,05% -0,25%)

Oțel cu conținut scăzut de carbon oferă o rezistență incredibilă în raport cu o greutate mai mică în comparație cu alte categorii de oțel. Adăugarea aliajelor poate oferi oțelului cu conținut scăzut de carbon proprietăți diferite fără a afecta masiv greutatea.deși toate categoriile de oțel pot utiliza aliaje și elemente nemetalice pentru a-și modifica proprietățile, acest articol se va concentra asupra modului în care anumite elemente modifică proprietățile oțelului cu conținut scăzut de carbon.

elemente care se întăresc

înainte de a examina elementele care se întăresc, este important să rețineți diferența dintre întărire și întărire.

duritatea oțelului se referă la nivelul de impact pe care un material îl poate absorbi înainte de a se scufunda și este de obicei măsurat printr-un test de impact Charpy. Duritatea poate fi foarte afectată de temperatură, deoarece materialul poate absorbi în general un impact mai mic la temperaturi mai reci.

pe de altă parte, rezistența oțelului se concentrează pe punctul de randament și rezistența la tracțiune. Un punct de randament este punctul în care un material este stresat și se deformează, dar nu se rupe. Rezistența la tracțiune este cantitatea de stres necesară pentru ca materialul să eșueze sau să se rupă.

elementele care întăresc oțelul măresc cantitatea de impact pe care un material o poate absorbi. Cele mai frecvente elemente de întărire sunt:

• fosfor *
• siliciu *
• mangan *
• azot
• nichel
• crom
• Bor

aceste elemente de întărire sunt comune în gradele temperate și stinse (de exemplu, ASTM A514 sau ASTM A710) și gradele offshore (de exemplu, ASTM A633). Nichelul poate fi adăugat la aliajele din oțel carbon, dar este mai frecvent în clasele din oțel inoxidabil.

*fosforul, siliciul și manganul sunt cele mai comune elemente adăugate oțelului. ASTM A752-50 (oțel de înaltă rezistență, slab aliat) și ASTM A36 (oțel moale) sunt două dintre cele mai utilizate clase din America de Nord și conțin aceste trei elemente.

elementele care întăresc

elementele care întăresc oțelul măresc sarcina pe care Materialul o poate suporta. În consecință, este obișnuit ca aceste elemente să fie văzute în infrastructură, cum ar fi drumurile, podurile și clădirile. Cele mai frecvente elemente de întărire sunt:

• siliciu
• crom
• vanadiu
• fosfor
• Titan
• azot & aluminiu combo
• niobiu (columbiu)

elemente care cresc ductilitatea

în proiecte care necesită foraj material, sudare, mașini sau șuruburi, ductilitate este un factor important. Elementele comune adăugate aliajelor de oțel care îmbunătățesc ductilitatea includ:

• niobiu (columbiu)
• sulf
• fosfor
• crom

aceste elemente de înmuiere sunt comune în grade temperate și stinse (de ex. ASTM A514) și sunt utilizate în zeci de alte persoane.

elementele care rezistă la coroziune

elementele care promovează rezistența la coroziune sunt esențiale pentru aliajele de oțel pentru utilizarea în aplicații care necesită rezistență la condițiile atmosferice. Elementele comune utilizate includ:

• zirconiu
• nichel
• fosfor
• cupru
• crom

rezistența la coroziune este importantă pentru oțelul structural utilizat în aplicații exterioare, de exemplu poduri și aplicații marine sau marine.

puterea chimiei

fierul și carbonul sunt elementele simple ale oțelului. Cu toate acestea, o gamă largă de elemente metalice și nemetalice pot modifica proprietățile și comportamentul oțelului, ceea ce îl face o resursă viabilă pentru numeroase aplicații.

LeEco Steel este specializată în furnizarea de plăci de oțel carbon în SUA, Canada și Mexic. O mare varietate de grade de oțel aliat sunt disponibile. După ce determinați gradul ideal de oțel pentru proiectul dvs., puteți obține placa de oțel de care aveți nevoie, atunci când aveți nevoie.