Definicija ugljičnog čelika i pet elemenata u čeliku
Slitine željeza i ugljika koje sadrže manje od 2,11% ugljika nazivaju se čelik. Maseni udio ugljika u uobičajeno korištenom ugljičnom čeliku općenito je manji od 1,3%, a njegova čvrstoća i žilavost su relativno dobre.
Kemijski sastav čelika jedan je od važnih čimbenika koji se odnose na kvalitetu i konačnu učinkovitost čelika. Također je glavna osnova za pripremu čelika, pa čak i sustav toplinske obrade konačnog proizvoda. Stoga, u dijelu standarda o čeliku koji se odnosi na tehničke zahtjeve, prva stavka često propisuje primjenjivu marku (klasu čelika) i njegov kemijski sastav čelika, a uključena je u normu u obliku tablice. To je prihvaćanje čelika i kemijskog sastava čelika od strane proizvođača i kupca. važna osnova.
Pet elemenata odnosi se na glavne komponente u kemijskom sastavu, naime C, Si, Mn, S, P (ugljik, silicij, mangan, sumpor, fosfor). Drugo, plinovi koji sadrže {{0}}, H i N (kisik, vodik i dušik) neizbježno će se miješati tijekom procesa proizvodnje čelika. Osim toga, u procesu deoksidacije i sedacije aluminij-silicij rastaljeni čelik mora sadržavati Al. Kada je Als (aluminij topiv u kiselini) veći ili jednak 0,020%, također ima učinak pročišćavanja zrna.
Utjecaj kemijskih elemenata na svojstva čelika:
1. Ugljik (C): Kako se sadržaj ugljika u čeliku povećava, raste granica razvlačenja i vlačna čvrstoća, ali se smanjuje plastičnost i otpornost na udarce. Kada sadržaj ugljika premaši 0.23%, performanse zavarivanja čelika se pogoršavaju, pa se on koristi za zavarivanje. Niskolegirani konstrukcijski čelik, sadržaj ugljika općenito ne prelazi 0. 20%. Visok sadržaj ugljika također će smanjiti otpornost čelika na atmosfersku koroziju. Visoko ugljični čelik hladno valjanih kolutova od nehrđajućeg čelika u otvorenim skladištima sklon je hrđanju; osim toga, ugljik može povećati hladnu krtost i osjetljivost čelika na starenje.
2. Silicij (Si): Silicij se dodaje kao redukcijsko sredstvo i deoksidans tijekom procesa proizvodnje čelika, tako da mrtvi čelik sadrži 0.15-0.30% silicija. Ako sadržaj silicija u čeliku prelazi 0.50-0.60%, silicij se smatra legirajućim elementom. Silicij može značajno povećati granicu elastičnosti, granicu tečenja i vlačnu čvrstoću čelika, pa se široko koristi u čeliku za opruge. Dodavanje 1.0-1.2% silicija kaljenom i poboljšanom konstrukcijskom čeliku može povećati čvrstoću za 15-20%. Silicij i molibden, volfram,
Kombinacija kroma, itd. ima učinak poboljšanja otpornosti na koroziju i otpornost na oksidaciju, i može se koristiti za izradu čelika otpornog na toplinu. Niskougljični čelik koji sadrži 1-4% silicija ima izuzetno visoku magnetsku propusnost i koristi se u elektroindustriji za izradusilikonski čelikplahte. Povećani sadržaj silicija smanjit će učinkovitost zavarivanja čelika.
3. Mangan (Mn): U procesu proizvodnje čelika, mangan je dobar deoksidizator i desumporizator. Općenito, čelik sadrži 0.30-0,50% mangana. Kada se ugljičnom čeliku doda više od 0,70%, naziva se "manganski čelik". Čelik s većom količinom čelika od običnog čelika ne samo da ima dovoljnu žilavost, već ima i veću čvrstoću i tvrdoću, poboljšava sposobnost prokaljivanja čelika i poboljšava učinak čelika pri vrućoj obradi. Na primjer, granica razvlačenja čelika 16Mn je 40% viša nego kod čelika A3. Čelik koji sadrži 11-14% mangana ima izuzetno visok
Otpornost na habanje, koristi se u žlicama bagera, oblogama kugličnih mlinova, itd. Povećani sadržaj mangana slabi otpornost čelika na koroziju i smanjuje učinak zavarivanja.
4. Fosfor (P): Pod normalnim okolnostima, fosfor je štetan element u čeliku. Povećava hladnu krtost čelika, pogoršava učinak zavarivanja, smanjuje plastičnost i pogoršava učinak hladnog savijanja. Stoga se obično zahtijeva da sadržaj fosfora u čeliku bude manji od 0.045%, a zahtjevi za čelik visoke kvalitete još su niži.
5. Sumpor (S): Sumpor je također štetan element u normalnim okolnostima. Uzrokuje da čelik postane vruće krt, smanjuje njegovu duktilnost i žilavost i uzrokuje pukotine tijekom kovanja i valjanja.
Sumpor je također štetan za učinkovitost zavarivanja, smanjujući otpornost na koroziju. Stoga se obično zahtijeva da sadržaj sumpora bude manji od {{0}}.055%, a visokokvalitetni čelik mora biti manji od 0,040%. Dodavanje 0.08-0.20% sumpora čeliku može poboljšati obradivost i obično se naziva čelik za slobodno rezanje.
6. Krom (Cr): u konstrukcijskom i alatnom čeliku, krom može značajno poboljšati čvrstoću, tvrdoću i otpornost na trošenje, ali u isto vrijeme smanjiti plastičnost i žilavost. Krom također može poboljšati otpornost čelika na oksidaciju i koroziju, stoga je važan element legure nehrđajućeg čelika i čelika otpornog na toplinu.
7. Nikal (Ni): Nikal može povećati čvrstoću čelika uz zadržavanje dobre plastičnosti i žilavosti. Nikal ima visoku otpornost na koroziju na kiseline i lužine, otporan je na hrđu i otporan je na toplinu pri visokim temperaturama. Međutim, budući da je nikal rijedak resurs, umjesto nikal-krom čelika treba koristiti druge legirajuće elemente.
8. Molibden (Mo): Molibden može pročistiti zrna čelika, poboljšati prokaljivost i svojstva toplinske čvrstoće te održati dovoljnu čvrstoću i otpornost na puzanje na visokim temperaturama (dugotrajno naprezanje na visokim temperaturama uzrokovat će deformaciju, što se naziva puzanje). Dodavanje molibdena strukturnom čeliku može poboljšati mehanička svojstva. Također može spriječiti krtost legiranog čelika uzrokovanu vatrom. Kod alatnog čelika, crvenilo se može poboljšati.
9. Titan (Ti): Titan je jak deoksidans u čeliku. Može učiniti unutarnju strukturu čelika gustom i poboljšati silu zrna; smanjuju osjetljivost na starenje i hladnu lomljivost. Poboljšajte performanse zavarivanja. Dodavanjem odgovarajućeg titana krom 18 nikal 9 austenitnom nehrđajućem čeliku može se izbjeći interkristalna korozija.
10. Vanadij (V): Vanadij je izvrstan deoksidans za čelik. Dodavanje 0,5% vanadija čeliku može poboljšati zrnatost strukture i poboljšati čvrstoću i žilavost. Karbid formiran od vanadija i ugljika može poboljšati otpornost na vodikovu koroziju pod visokom temperaturom i pritiskom.
11. Volfram (W): Volfram ima visoko talište i veliku specifičnu težinu. To je legirani element vašeg života. Volfram i ugljik tvore volframov karbid koji ima visoku tvrdoću i otpornost na trošenje.
