Uvod v ogljikovo jeklo in njegova klasifikacija

Klasifikacija ogljikove jeklene litine

1. Glede na masni delež ogljika: nizkoogljično jeklo (C: 0,25 %), srednjeogljično jeklo (C: 0,25 % < C < 0,6 %), visokoogljično jeklo (C: > 0,6 %)

Večji je delež ogljika, večja je trdota in trdnost, hkrati pa se plastičnost zmanjšuje.

2. Glede na kakovost jekla (predvsem vsebnost nečistoč, kot sta žveplo in fosfor): običajno ogljikovo jeklo (S < 0,055 %, P < 0,045 %), visokokakovostno ogljikovo jeklo (S < 0,040 %, P < 0,040 %), napredno visokokakovostno ogljikovo jeklo (S < 0,030 %, P < 0,035 %)

3. Po uporabi: Ugljična konstrukcijska jekla: Predvsem se uporabljajo za mostove, ladje, gradbene elemente, mehanske dele; ugljična orodjarna jekla: Predvsem se uporabljajo za nože, kalupe, merilna orodja itd.

Razredi in uporaba ogljikovih jekel

Navadna ogljikova konstrukcijska jekla: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 itd. Številke označujejo najmanjšo mejo tekočosti. Jekla Q195, Q215 in Q235 imajo dobro plastičnost in jih je mogoče valjati v jeklene plošče, jeklene palice, jeklene cevi itd. Jekla Q255 in Q275 je mogoče valjati v profilirana jekla, jeklene plošče itd.

Visokokakovostna ogljikova konstrukcijska jekla: Razred jekla je izražen z desetinami tisočin povprečne mase ogljika, npr. 20#, 45# itd. Oznaka 20# pomeni vsebovanost C: 0,20 % (20/10 000).

Predvsem se uporabljajo za izdelavo različnih strojnih delov.

Ogljikova orodjarna jekla: Razred jekla je izražen z povprečno maso ogljika in pred njim stoji črka T, npr. T9, T12 itd. Oznaka T9 pomeni vsebovanost C: 0,9 % (9 delcev na tisoč).

Predvsem se uporabljajo za izdelavo različnih rezalnih orodij, merilnih orodij, kalupov itd.

Litina iz jekla: Oznaka litine iz jekla se začne z ZG, ki ji sledi številka; številka predstavlja povprečno masno delež v jeklu (izražen v desettisočinah). Na primer ZG25 pomeni vsebovanost C: 0,25 %.

Uporaba: Uporablja se predvsem za izdelavo delov s kompleksnimi oblikami, ki zahtevajo določeno trdnost, plastičnost in žilavost, na primer zobnikov, sklopov itd.

Konvencionalna toplotna obdelava ogljikovega jekla

žarjenje

Jeklo se segreje na ustrezno temperaturo, nekaj časa ohrani pri tej temperaturi in nato počasi ohladi (hlajenje v peči), da se doseže toplotna obdelava, ki je blizu ravnovesnega stanja strukture.

Popolno žarjenje, izotermično žarjenje, sferoidizacijsko žarjenje, difuzijsko žarjenje, žarjenje za odstranitev napetosti

Normalizacija

Pri toplotni obdelavi se jekleni deli segrejejo na 30–50 °C nad AC3 in Acm, nekaj časa ohranijo pri tej temperaturi in nato ohladijo na zraku, da se dobi perlitna podobna struktura.

Kaljenje

Toplotni obdelovalni postopek, pri katerem se jeklene dele segreje do austenitizacije in nato hitro ohladi, da se struktura spremeni v martenzit. Morfologija nastalega martenzita je tesno povezana s sestavo jekla, velikostjo izvirnih austenitnih zrn in pogoji nastajanja. Manjša so austenitna zrna, bolj drobno je jeklo.

Odpuščanje

Po kaljenju jeklenih delov, da se odstranijo notranji napetosti in dosežejo zahtevane lastnosti, se jih segreje na določeno temperaturo pod AC1, zadrži za določen čas in nato ohladi na sobno temperaturo.

zlitinsko jeklo

V ogljikovo jeklo se doda en ali več zlitinskih elementov, da se dobi jeklo, imenovano zlitinsko jeklo.

Klasifikacija zlitinskega jekla

Glede na količino zlitinskih elementov: nizkozlitinsko jeklo (skupna masna frakcija manj kot 5 %), srednjezlitinsko jeklo (skupna masna frakcija 5–10 %), visokozlitinsko jeklo (skupna masna frakcija več kot 10 %)

Glede na vrste glavnih zlitinskih elementov: kromova jekla, krom-nikljeva jekla, jekla, silicijevo-manganova jekla itd.

Glede na uporabo: konstrukcijska jekla, orodjarna jekla, jekla z izjemnimi lastnostmi.

Nerjavnega jekla

Vrsta jekla z visoko odpornostjo proti koroziji v atmosferi in splošno korozivnih medijih.

Uporaba: Glavno se uporablja za izdelavo delov ali konstrukcijskih delov, ki delujejo v različnih korozivnih medijih in zahtevajo visoko odpornost proti koroziji. Široko se uporablja v naftni industriji, kemijski industriji, jedrski energiji, razvoju oceanov, obrambni industriji ter nekaterih predelnih znanstvenih in tehnoloških področjih.