Ocel je slitina skládající se ze dvou základních složek – železa a uhlíku. Další prvky: křemík méně než 1 %, mangan méně než 1 %, síra méně než 0,05 %, fosfor méně než 0,06 %. Obsah uhlíku ne více než 2,14 %. Slitiny s procentem C vyšším než 2,14 % jsou klasifikovány jako litina. Na základě chemického složení se třídy oceli dělí na uhlíkové a slitinové, které obsahují další přísady, které dodávají materiálu požadované vlastnosti. Slitiny uhlíkové oceli jsou klasifikovány podle stupně dezoxidace, obsahu uhlíku a kvality.
Obsah
- Klasifikace uhlíkových ocelí podle stupně dezoxidace
- Uklidnit
- Vařící
- Poloklidný
- Druhy nelegovaných uhlíkových ocelí podle obsahu uhlíku
- Nízký obsah uhlíku s obsahem C nejvýše 0,25 %
- Střední uhlík s C0,2-0,6%
- Vysoký obsah uhlíku – 0,6-2,0 %
- Klasifikace konstrukčních uhlíkových ocelí podle jakosti, jejich značení a použití
- Konstrukční oceli běžné jakosti
- Vysoce kvalitní konstrukční ocel
Klasifikace uhlíkových ocelí podle stupně dezoxidace
Uklidnit
Takové slitiny mají nejrovnoměrnější strukturu. K dezoxidaci se používá hliník, ferosilicium a feromangan, které téměř úplně odstraní plyny přítomné v tavenině. Kombinace téměř úplné absence plynů s jemnozrnnou strukturou díky přítomnosti zbytkového hliníku zajišťuje dobrou kvalitu kovu. Tyto třídy jsou vhodné pro výrobu dílů, výrobků a konstrukcí pro kritické účely. Hlavní nevýhodou je vysoká cena.
Vařící
Jedná se o nejlevnější a nejméně kvalitní skupinu. Díky použití minimálního množství přísad pro dezoxidaci jsou v materiálu přítomny rozpuštěné plyny, které způsobují heterogenitu struktury, chemického složení, a tedy i mechanických vlastností. Takové kovy mají špatnou svařitelnost, protože v důsledku přítomnosti plynů je vysoká pravděpodobnost vzniku trhlin ve švech.
Poloklidný
Skupina zaujímá střední pozici z hlediska nákladů a charakteristik. Ve srovnání s vroucí ocelí se v odlitku tvoří mnohem méně bublinek plynu. Při válcování jsou eliminovány vnitřní vady v sypké hmotě. Takové materiály se často používají jako konstrukční slitiny.
Druhy nelegovaných uhlíkových ocelí podle obsahu uhlíku
Nízký obsah uhlíku s obsahem C nejvýše 0,25 %
Většina těchto výrobků se vyrábí ve formě plechů a pásů válcovaných za studena nebo žíhaných. Vlastnosti, a tedy rozsah jeho použití, závisí na procentuálním podílu složek:
- Do 0,1 % C, Mn méně než 0,4 %. Vysoká schopnost deformace za tepla a tažení za studena. Materiály jsou žádané při výrobě drátu, velmi tenkých plechů používaných při výrobě kontejnerů a také při výrobě karoserií automobilů.
- C 0,1-0,25 %. Schopnost deformace je nižší než u výše popsané skupiny, ale tvrdost a pevnost jsou vyšší. Tyto druhy jsou často žádané pro výrobu dílů s cementovanou povrchovou vrstvou. Proces nauhličování vytváří povrchovou vrstvu odolnou proti opotřebení v kombinaci s houževnatým jádrem. To platí pro hřídele a ozubená kola.
- C při 0,25 %, Mn a Al – až 1,5 %. Mají vysokou viskozitu. Hliník se nepřidává do kovů určených pro lisování, kování, výrobu bezešvých trubek a plechů pro kotle.
- C při 0,15 %, Mn – do 1,2 %, Pb do 0,3 % nebo bez něj, minimální množství Si. Tato skupina se používá v hromadné výrobě na automatických linkách dílů, které nejsou určeny k tomu, aby vydržely velké mechanické a teplotní zatížení. U výrobků s vysokými požadavky na tažnost, houževnatost a odolnost proti korozi se slitiny nepoužívají.
Střední uhlík s C0,2-0,6%
Obsah manganu se obvykle pohybuje v rozmezí 0,6-1,65 %. Používají se při výrobě produktů plánovaných pro provoz při vysokém zatížení. Obvykle se vyrábějí v klidu. Zpevňují se kalením za studena nebo tepelným zpracováním. Všechny oceli této skupiny lze kovat. Tyto kovové výrobky jsou široce používány ve strojírenství. Třídy s vysokým obsahem uhlíku (0,4-0,6 %) jsou žádané při výrobě železničních kolejnic, kol a náprav automobilů.
Vysoký obsah uhlíku – 0,6-2,0 %
Zvýšení množství uhlíku na 1 % vede ke zvýšení pevnosti a tvrdosti s postupným snižováním meze kluzu a plasticity. Když se procento C zvýší nad 1 %, začne se tvořit hrubá síť sekundárního martenzitu, což vede ke snížení pevnosti materiálu. Proto se oceli s obsahem C vyšším než 1,3 % prakticky nevyrábí.
Třídy s vysokým obsahem uhlíku mají vysoké výrobní náklady, mají nízkou tažnost a obtížně se svařují. Rozsah použití této skupiny je značně omezený – výroba řezných nástrojů včetně těch určených pro zemní a zemědělské stroje a výroba vysokopevnostního drátu.
Klasifikace konstrukčních uhlíkových ocelí podle jakosti, jejich značení a použití
Konstrukční oceli běžné jakosti
Vyrábějí se v souladu s GOST 380-2005 a dodávají se k prodeji ve formě plechů, profilů a tvarovaných výrobků. GOST znamená vydání následujících značek:
- St0;
- St1ps, St1sp, St1kp;
- St2ps, St2sp, St2kp;
- St3ps, St3sp, St3kp, St3Gsp, St3Gps;
- St4ps, St4sp, St4kp;
- St5ps, St5sp, St5Gps;
- St6ps, St6sp.
Alfanumerické značení této skupiny slitin:
- St – ocel;
- čísla 0-6 označují číslo značky;
- přítomnost písmene „G“ v označení označuje přítomnost manganu v množství 0,8 % nebo více;
- poslední dvě písmena charakterizují stupeň dezoxidace, sp – klidný, ps – poloklidný, kp – vroucí.
Vysoce kvalitní konstrukční ocel
Vyrobeno v souladu s GOST 1050-2-13 následujících tříd – 05, 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, stejně jako třídy 55PP, 60PP , 60PP „select“ – snížená prokalitelnost. Označení takových slitin udává stupeň dezoxidace, pokud jsou vroucí nebo polotiché, například 10 kp nebo 10 ps. Index cn není uveden v označení jakostních konstrukčních stupňů.
