Základné znalosti ocele (1)

Oceľ je zliatina zložená zo železa a C (uhlík), Si (kremík), Mn (mangán), P (fosfor), S (síry) a malého množstva ďalších prvkov. Okrem Fe (železa) hrá hlavnú úlohu v mechanických vlastnostiach ocele obsah C. Je to najdôležitejší a najpoužívanejší kovový materiál v strojárskej technológii.

História aplikácie a výskumu ocele medzi ľuďmi je pomerne dlhá. Avšak až do vynálezu Bessemerovho procesu v 19. storočí bola výroba ocele nákladnou a málo efektívnou úlohou. Dnes sa oceľ stala jedným z najviac využívaných materiálov na svete vďaka svojej nízkej cene a spoľahlivému výkonu. Je nenahraditeľnou súčasťou v stavebníctve, spracovateľskom priemysle a v každodennom živote ľudí. Dá sa povedať, že oceľ je materiálnym základom modernej spoločnosti.

Železné kovy

Pojem "železný kov" sa vzťahuje na akýkoľvek železný kov (železo a zliatiny železa), ako je oceľ, surové železo, zliatiny železa, liatina atď. Oceľ a surové železo sú zliatiny na báze železa s uhlíkom ako hlavným prvkom. Súhrnne sa nazývajú zliatiny železo-uhlík.

Surové železo sa vzťahuje na produkt vyrobený tavením železnej rudy vo vysokej peci a používa sa hlavne na tavenie ocele a výrobu odliatkov.

Surová liatina sa taví v peci na tavenie železa, čím sa získa liatina (tekutá zliatina železa a uhlíka s obsahom uhlíka väčším ako 2,11 %) a tekutá liatina sa naleje do odliatku. Tak vznikli liatinové diely.

Ferozliatina je zliatina zložená zo železa a kremíka, mangánu, chrómu, titánu a ďalších prvkov. Ferozliatina je jednou zo surovín na výrobu ocele. Používa sa ako deoxidačné činidlo a prísada do legujúcich prvkov do ocele pri výrobe ocele.

 

Železo-uhlíkové zliatiny s obsahom uhlíka menším ako 2,11 % sa nazývajú oceľ. Oceľ sa získava vložením surového železa do pece na výrobu ocele a jeho roztavením podľa určitého procesu. Oceľové výrobky zahŕňajú oceľové ingoty, predvalky na plynulé liatie a priame odlievanie rôznych oceľových odliatkov. Oceľ vo všeobecnosti označuje oceľ valcovanú do rôznych oceľových výrobkov.

Železné kovy sú magnetické, pevné a tvrdé vďaka obsahu železa a tieto materiály sa bežne používajú pri stavbe domov, veľkých potrubí, priemyselných kontajnerov a inžinierskych aplikácií. Železné kovy obsahujú aj veľké množstvo uhlíka, a preto sú vo vlhkom prostredí náchylnejšie na hrdzu (okrem nehrdzavejúcej ocele, ktorá má vysoký obsah chrómu, a kujného železa, ktoré má vysoký obsah čistého železa).

Tieto kovy sú vo všeobecnosti pevné a odolné, vďaka čomu sú užitočné v stavebníctve a strojárstve. Veľké stavby ako mrakodrapy a mosty obsahujú železné kovy. Okrem toho možno železné kovy nájsť v kontajneroch, priemyselných potrubiach, automobiloch, železničných tratiach a domácich nástrojoch.

Neželezný kov

Neželezné kovy označujú kovy a zliatiny iné ako železné kovy, ako je meď, cín, olovo, zinok, hliník, mosadz, bronz, hliníkové zliatiny a ložiskové zliatiny. Okrem toho sa v priemysle používa aj chróm, nikel, mangán, molybdén, kobalt, vanád, volfrám, titán atď. Tieto kovy sa používajú hlavne ako prísady do zliatin na zlepšenie vlastností kovu. Spomedzi nich sa na výrobu slinutého karbidu pre rezné nástroje väčšinou používa volfrám, titán, molybdén atď.

Vyššie uvedené neželezné kovy sa nazývajú priemyselné kovy, okrem drahých kovov: platina, zlato, striebro atď., a vzácne kovy vrátane rádioaktívneho uránu, rádia atď.

Na rozdiel od železných kovov sú tieto zliatiny ťažné a ľahšie, vďaka čomu sú vhodné pre priemyselné odvetvia, kde sa vyžaduje pevnosť, ale sú splnené hmotnostné obmedzenia, ako je napríklad letecký priemysel.

Nehrdzavejúca

 

Drôt

Môcť

Zlato

Tento materiál má rôzne vlastnosti a je to hlavne čistý kov alebo zliatina bez železa. Magneticky sú väčšinou nemagnetické. Okrem neželezných kovov, ako je hliník, meď, olovo, zinok a cín, sú zahrnuté aj drahé kovy, ako je zlato, striebro atď., ktoré sa zvyčajne používajú na ozdobné účely.Neželezné kovy sa teraz používajú v stavebníctve, vyrábajú sa nástroje, káble, motory vozidiel, potrubia, nádoby a dokonca aj riad.

Oceľ je zliatinový materiál so železom ako hlavným prvkom, s obsahom uhlíka zvyčajne nižším ako 2 % a ďalšími prvkami. Obsah uhlíka v chrómovej oceli môže byť väčší ako 2 %, ale 2 % je zvyčajne deliaca čiara medzi oceľou a liatinou. Presne povedané, oceľ je zliatina železa a uhlíka s obsahom uhlíka medzi 0,0218 % a 2,11 %. Univerzálne to nazývame oceľ spolu so železom. Aby sa zabezpečila jeho húževnatosť a plasticita, obsah uhlíka vo všeobecnosti nepresahuje 1,7 %. Okrem železa a uhlíka patria medzi hlavné prvky ocele kremík, mangán, síra, fosfor atď. Na rozlíšenie vlastností ocele sa používajú ďalšie prísady.     

Mäkká oceľ je ľahko použiteľná na rôzne spracovanie, ako je kovanie, zváranie a rezanie, a často sa používa na výrobu reťazí, nitov, skrutiek, hriadeľov atď.

Stredne uhlíková oceľ zahŕňa upokojenú oceľ (umŕtvená oceľ označuje úplne deoxidovanú oceľ, to znamená, že hmotnostný podiel kyslíka nepresahuje {{0}}.01 %, zvyčajne medzi {{7} },002 % a 0,003 %), poloujatá oceľ, varná oceľ a iné produkty. Okrem uhlíka obsahuje aj malé množstvo mangánu (0,70% ~ 1,20%). Má vynikajúce tepelné spracovanie a rezný výkon, ale jeho zvárací výkon je slabý.

Pevnosť a tvrdosť stredne uhlíkovej ocele je vyššia ako u nízkouhlíkovej ocele, ale plasticita a húževnatosť sú nižšie ako u nízkouhlíkovej ocele. Spomedzi rôznych aplikácií na úrovniach strednej pevnosti je najrozšírenejšia stredne uhlíková oceľ. Okrem toho, že je stavebným materiálom, má široké využitie aj pri výrobe rôznych mechanických častí.

Oceľ s vysokým obsahom uhlíka sa často nazýva nástrojová oceľ a jej obsah uhlíka sa pohybuje od viac ako {{0}},60 % do 1,70 %. Kladivá, páčidlá a pod. sú vyrobené z ocele s obsahom uhlíka 0,75 %; rezné nástroje, ako sú vrtáky, výstružníky atď., sú vyrobené z ocele s obsahom uhlíka 0,90 % až 1.00 %.A čo viac, zliatiny železo-uhlík s obsahom uhlíka 2,1 % až 4,5 % sa všeobecne nazývajú liatina.