Jaké druhy oceli existují a jak je zpracovávat

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Bez objevu oceli, jejích vlastností a metod zpracování by moderní civilizace neexistovala. Již od starověku jsou známy některé druhy oceli, které se používaly k výrobě zbraní a nástrojů. S rozvojem metalurgie a technologie zpracování kovů se tento materiál začal používat téměř ve všech oblastech lidské činnosti.

Klasifikace podle chemického složení

Slitina železa s uhlíkem, jejíž obsah nepřesahuje 2 %, se nazývá ocel. Jeho hlavní typy jsou klasifikovány především podle úrovně obsahu uhlíku:

• nízkouhlíkové;
• střední uhlík;
• s vysokým obsahem uhlíku.

První forma pojmenované složky neobsahuje více než 0,25 %. U středně uhlíkových ocelí se jeho obsah pohybuje v rozmezí 0,25-0,6 % a vysokouhlíkové oceli se vyznačují koncentrací nad 0,6 %.

Legování oceli

Původní suroviny pro výrobu oceli již obsahují nějaké nečistoty. Většina z nich je škodlivých, ale jsou i takovézlepšit vlastnosti konečného produktu. Postupem času bylo zjištěno, že některé přísady výrazně mění základní fyzikální a chemické vlastnosti popisované slitiny. Tak byl objeven proces legování. A dnes jsou typy a vlastnosti legovaných ocelí prioritou ve výzkumu metalurgických laboratoří a ústavů.

Podle koncentrace užitečných nečistot se tyto oceli dělí do tří skupin:

• nízkolegované (nečistoty do 2,5 %);
• středně legované (legující prvky od 2,5 do 10 %);
• vysoce legované (více než 10 % legování).

Klasifikace podle účelu

V závislosti na způsobu výroby, chemickém složení a množství legujících prvků se rozlišují tyto druhy oceli:

• structural;
• instrumentální;
• se speciálními fyzikálními vlastnostmi;
• se speciálními chemickými vlastnostmi.

Konstrukční typ je nejmasivnější, takové slitiny se používají při výrobě většiny strojírenských výrobků a ve stavebnictví.

Nástroje jsou vysoce uhlíkové, mají vysokou tvrdost, ale také křehké. Používají se při výrobě různých nástrojů - od chirurgických po kovoobrábění. Odtud název tohoto typu oceli.

Pro speciální případy ve výrobě jsou zapotřebí slitiny s danými fyzikálními vlastnostmi:nízký koeficient lineární roztažnosti, vysoká schopnost magnetizace atd. Tyto druhy oceli patří do třídy se speciálními fyzikálními vlastnostmi.

Slitiny se specifikovanými chemickými vlastnostmi jsou posledním typem na našem seznamu. Některé z nich jsou odolné vůči korozi, jiné jsou odolné vůči teplu a existují materiály se zvýšenou chemickou odolností.

Klasifikace podle úrovně škodlivých nečistot

Nejčastější nečistoty, které zhoršují vlastnosti oceli, jsou síra a fosfor. Ve slitinách běžné kvality je povolen obsah síry do 0,06 % a fosforu do 0,07 %. Oceli patřící do vysoce kvalitní skupiny neobsahují více než 0,035 % každého ze škodlivých prvků a vysoce kvalitní oceli - ne více než 0,025 %. U zvláště vysoce kvalitních ocelí není obsah sírových nečistot vyšší než 0,015 % a obsah fosforu je povolen do 0,025 %.

Metody zpracování oceli

Podle stupně ohřevu je zpracování horké a studené. V prvním případě se slitina zahřeje do stadia tvorby austenitu, ale pod bod tání. Ocel změkne a lze ji přetvářet. Studený typ zpracování oceli se provádí za normálních podmínek.

Podle typu nárazu se dělí na dva hlavní typy zpracování: tlakové a řezání. První typ zahrnuje kování, válcování, tažení, ražení a lisování.

Druhý typ zpracování zahrnuje následující práce: soustružení, vrtání, frézování. Ale je tu i zimaražení, stejně jako kování za studena, které dostalo samostatný název - "kalení".

Nejnovější vývoj v oblasti tváření oceli za studena na základě teorie tekutosti kovů umožňuje výrazně měnit tvar a velikost původního obrobku bez zahřívání a za pomoci objemového tlaku. Ocel je zatěžována, dokud nedosáhne stavu kluzu a je „po ruce“pro obrábění. Tato metoda je relevantní pro některé slitiny, které při zahřívání mění své fyzikální, chemické nebo pevnostní charakteristiky.