Različite vrste i svojstva čelika

Prema Svjetskoj udruzi čelika, postoji preko 3.500 različitih razreda željezo, koji obuhvaća jedinstvena fizička, kemijska i svojstva okoliša.

U osnovi se čelik sastoji od željeza i ugljika, iako je količina ugljika, kao i razina nečistoća i dodatnih legirajućih elemenata koji određuju svojstva svakog čelika ocjena.

Sadržaj ugljika u čeliku može se kretati od 0,1% -1,5%, ali najčešće korištene vrste čelika sadrže samo 0,1% -0,25% ugljika. Elementi kao što su mangan, fosfor i sumpor nalaze se u svim vrstama čelika, ali, dok mangan pruža korisne učinke, fosfor i sumpor štetni su za čvrstoću i izdržljivost čelika.

Čelik se može na temelju njihovih kemijskih sastava široko kategorizirati u četiri skupine:

1. Ugljični čelik
2. Legirani čelici
3. Nehrđajući čelik
4. Čelici alata

Tablica u nastavku prikazuje tipična svojstva čelika na sobnoj temperaturi (25 ° C). Široki rasponi zatezne čvrstoće, čvrstoće prinosa i tvrdoće uglavnom su posljedica različitih uvjeta toplinske obrade.

Ugljični čelici sadrže legirane elemente u tragovima i čine 90% ukupne proizvodnje čelika. Ugljični čelik može se dalje svrstati u tri skupine, ovisno o njihovom udjelu ugljika:

• Čelik s niskim udjelom ugljika / blagi čelik sadrži do 0,3% ugljika
• Srednje ugljične čelike sadrže 0,3-0,6% ugljika
• Čelik s visokim udjelom ugljika sadrži više od 0,6% ugljika

Legirani čelici sadrže legirajuće elemente (npr. mangan, silicij, nikal, titan, bakar, krom i aluminij) u različitim omjerima za manipuliranje svojstvima čelika, poput njegove otvrdnjavanja, otpornosti na koroziju, čvrstoće, oblikovanja, zavarivanja ili duktilnosti. Primjene za legure čelika uključuju cjevovode, auto dijelove, transformatore, generatore napajanja i električne motore.

Nehrđajući čelici sadrže između 10-20% kroma kao glavnog legirajućeg elementa i cijene se po visokoj otpornosti na koroziju. S više od 11% kroma, čelik je otprilike 200 puta otporniji na koroziju od blagog čelika. Ti se čelici mogu podijeliti u tri skupine na temelju njihove kristalne strukture:

• Austenitni: Austenitni čelici nisu magnetski i ne mogu se podvrgnuti toplini i obično sadrže 18% kroma, 8% nikla i manje od 0,8% ugljika. Autenitni čelici čine najveći dio svjetskog tržišta nehrđajućeg čelika i često se koriste u opremi za preradu hrane, kuhinjskom priboru i cjevovodima.
• Feritni: Feritni čelici sadrže nikle, 12-17% kroma, manje od 0,1% ugljika, zajedno s drugim legirajućim elementima, kao što su molibden, aluminij ili titan. Ne mogu se očvrsnuti ovi magnetski čelici toplinska obrada ali se može ojačati hladnim radom.
• Martenzit: Martenzitni čelici sadrže 11-17% kroma, manje od 0,4% nikla i do 1,2% ugljika. Ovi magnetski i toplinski obradivi čelici koriste se u noževima, alatima za rezanje, kao i u zubnoj i kirurškoj opremi.

Čelici alata sadrže volfram, molibden, kobalt i vanadij u različitim količinama za povećanje otpornosti na toplinu i trajnost, što ih čini idealnim za rezanje i bušenje opreme.

Čelični proizvodi također se mogu podijeliti prema njihovim oblicima i povezanim aplikacijama:

• Proizvodi duge / cijevi uključuju šipke i šipke, šine, žice, kutove, cijevi te oblike i presjeke. Ovi se proizvodi često koriste u automobilskom i građevinskom sektoru.
• Ravni proizvodi uključuju ploče, listove, zavojnice i trake. Ti se materijali uglavnom koriste u dijelovima automobila, uređaja, ambalaže, brodogradnje i građevine.
• Ostali proizvodi uključuju ventile, spojnice i prirubnice i uglavnom se koriste kao cjevovodni materijali.