Uhlíková ocel dle obsahu uhlíku se dá rozdělit na tři hlavní typy: nízkouhlíkovou ocel, středněuhlíkovou ocel a vysokouhlíkovou ocel. V důsledku rozdílu v obsahu uhlíku ukazuje každý typ ostružnaté oceli také významné rozdíly ve své organizační struktuře, mechanických vlastnostech, technologii zpracování atd. Nicméně je pro nás klíčové správně vybrat materiál a pochopit rozdíly mezi nízkouhlíkovou ocelí, středněuhlíkovou ocelí a vysokouhlíkovou ocelí.
Co je uhlíková ocel?
Ostružnatá ocel, též známá jako ostružnatá ocel, je materiál z oceli, jejímž hlavním prvkem je železo, určitá míra uhlíku (obvykle méně než 2,11 %), ale bez přidání velkého množství dalších slitinových prvků. Ostružnatá ocel je nejzákladnějším a nejčastějším typem ocelového materiálu. Podle různého obsahu uhlíku lze ostružnatou ocel rozdělit na nízkouhlíkovou ocel, středněuhlíkovou ocel a vysokouhlíkovou ocel. Čím vyšší je obsah uhlíku, tím větší je síla a tvrdost oceli, ale plastickost a výdrž jsou příslušně sníženy. Čím nižší je obsah uhlíku, tím lepší je kovatelnost a spojovací vlastnosti oceli.
Klasifikace ostružnaté oceli:
Klasifikace ostružnaté oceli je hlavně založena na jejím obsahu uhlíku. Podle mezinárodních a domácích běžně používaných standardů je ostružnatá ocel klasifikována následovně:
- Nízkouhlíková ocel: obsah uhlíku je obvykle mezi 0,04 % a 0,25 %;
- Středněuhlíková ocel: obsah uhlíku je mezi 0,25 % a 0,60 %;
- Vysokouhličitaná ocel: obsah uhlíku je mezi 0,60 % a 1,00 %.
Přestože je klasifikace hlavně založena na obsahu uhlíku, v konkrétních aplikacích se také berou v úvahu obsah dalších prvků (jako mangan, křemík, síra, fosfor atd.) a použití a mechanické vlastnosti oceli.
Jaký je rozdíl mezi nízkuhličitanou ocelí, středněuhličitanou ocelí a vysokouhličitanou ocelí?
Jejich rozdíly se projevují především ve následujících 5 aspektech, jak je znázorněno níže:
1. Chemické složení:
Nejpřímější rozdíl mezi nízkuhličitanou ocelí, středněuhličitanou ocelí a vysokouhličitanou ocelí je odrazován v jejich chemickém složení. S postupným zvyšováním obsahu uhlíku roste tvrdost a pevnost oceli, ale snižuje se její vytahovitost a spojovatelnost.
-
Nízkouhličitá ocel: Kromě nízkého obsahu uhličitanu často obsahuje malé množství křemičitanu (0,17~0,37%), manganu (0,35~0,65%) atd., aby se zlepšila její pevnost a obráběnost. Díky nízkému obsahu uhličitanu má dobré plastické vlastnosti, výdrž a spojovatelnost.
- Středněuhličitá ocel: Obsah uhličitanu je obvykle mezi 0,25% a 0,60%, obsahuje také posilující prvky jako je mangan (0,50%~1,65%). Její mechanické vlastnosti jsou relativně dobré a je vhodná pro tepelnou úpravu. Ve srovnání s nízkouhličitou ocelí má vyšší pevnost a tvrdost, ale sníženou výdrž.
- Vysokouhličitá ocel: Obsah uhličitanu je mezi 0,60% a 1,00%. Díky vysokému obsahu uhličitanu je její tvrdost po zkuření a odolnost proti opotřebení významně zvýšena, ale její spojovatelnost a obráběnost jsou špatné.
2. Mechanické vlastnosti:
Pokud jde o mechanické vlastnosti, rozdíly mezi těmito třemi typy oceli jsou zvláště zřetelné. Mechanické vlastnosti zahrnují pevnost při trhání, mezihodnotu, prodloužení, nárazovou tvrdost, tvrdost atd.
- Nízkouhličitá ocel: Pevnost při trhání je obvykle mezi 370~500MPa, mezihodnota je mezi 200~300MPa a prodloužení dosahuje více než 25%. Její významné vlastnosti jsou dobrá výdrž a silná kovovost, je vhodná pro lisování, tažení a další procesy.
- Středněuhličitá ocel: Po ztvrdnutí a tepelné úpravě může pevnost při trhání dosahovat 600~800MPa, mezihodnota je mezi 400~600MPa a prodloužení je mezi 15%~20%. Má dobré komplexní mechanické vlastnosti a je zejména vhodná pro výrobu konstrukčních dílů.
- Vysokouhlové oceli: Pevnost při tahání může dosáhnout více než 900~1300 MPa, ale délka prodlužování je obvykle méně než 10 % a odolnost proti nárazu je chudá. Po zkuřování a zpevňovacím zažarování lze dosáhnout extrémně vysoké tvrdosti, což je ideální materiál pro řezné nástroje a formy.
3. Vlastnosti tepelné úpravy:
Tepelná úprava je důležitým prostředkem k vylepšení vlastností oceli. Nízkuhlové, středněuhlové a vysokouhlové oceli reagují na tepelnou úpravu různě.
- Nízkuhlová ocel: Z důvodu nízkého obsahu uhlíku nemůže být její tvrdost významně zvýšena tepelnou úpravou. Převážně se používá studeného tvarování a karburizace k posílení povrchové tvrdosti. Po anebazenu lze materiál změknout pro následné zpracování.
- Středně uhlíková ocel: vhodná pro tvrdění a následné zahřátí, tedy tvrdění a zahřátí, které řídí strukturu tak, aby bylo dosaženo požadované rovnováhy mezi pevností a výdržností. Je to preferované materiál pro výrobu autemobilových a železničních součástí.
- Vysoko uhlíková ocel: účinek tepelného zpracování je nejvýznamnější. Vysoko uhlíková ocel může dosáhnout vysoké tvrdosti prostřednictvím tvrdění a upravit svou výdržnost prostřednictvím zahřátí. Používá se na výrobu vysokopevnostních a vysokoošetřovaných součástí jako jsou pružiny, nože a měřicí nástroje.
4. Svářivost a zpracovatelnost:
Svářivost a zpracovatelnost přímo ovlivňují výrobní náklady a jednoduchost použití oceli.
- Nízko uhlíková ocel: má vynikající schopnosti k svařování a studenému formování a lze ji svařit různými metodami. Je široce používána v stavebnictví a výrobě strojírenství.
- Ocel se středním obsahem uhlíku: Má průměrnou svarovatelnost a je náchylná k vzniku trhlin během svařování. Obvykle vyžaduje předehřát a pozdní tepelné zpracování pro zlepšení kvality svařování. Její pracovatelnost je také mírně horší než u oceli s nízkým obsahem uhlíku.
- Ocel s vysokým obsahem uhlíku: má špatnou svarovatelnost, je náchylná ke tvrdnutí a trhlinám, obvykle není vhodná pro svařování. Během zpracování je také náchylná k trhlinám a odštěpování, což vyžaduje použití speciálních nástrojů a chladičů.
5. Aplikace:
Z důvodu rozdílů ve vlastnostech jsou i použití těchto tří druhů oceli významně různá.
- Ocel s nízkým obsahem uhlíku: hlavně se používá na stavby (např. armatury, profilované oceli), mechanické součásti (např. šrouby, matky) a karoserie automobilů atd.
- Ocel se středním obsahem uhlíku: hlavně se používá na výrobu nosných konstrukčních součástí, jako jsou ozubáče, osy, spojky, paže jeřábů atd.
- Ocel vysokého uhlíku: používá se převážně na výrobu nástrojů s vysokou odolností a pevností, jako jsou nože, měřicí nástroje, pružiny, koulíkové ložiska atd.
Běžné typy:
V čínském standardu GB a americkém standardu ASTM mají oceli s různým obsahem uhlíku své typické reprezentanty:
- Nízkouhličitá ocel: Q235 (Čína), A36 (USA), SS400 (Japonsko)
- Středně uhlíková ocel: 45# ocel (Čína), 1045 ocel (USA), S45C (Japonsko)
- Vysokouhličitá ocel: T8, T10 ocel (Čína), 1095 ocel (USA), SK85 (Japonsko)
Odolnost proti korozi a povrchové zpracování:
Samotná uhlíková ocel nemá dobré odolnosti proti korozi, takže v praxi obvykle vyžaduje kombinaci s povrchovým zpracováním.
- Nízkuhličitá ocel: Často se používají procesy jako horká galvanizace, elektrogalvanizace, plastové nanesení atd., aby se zvýšila odolnost proti korozi, a jsou široce využívány v outdoorových nebo vlhkých prostředích.
- Ocel středního a vysokého uhlíku: Díky své vysoké pevnosti se často používají v průmyslovém zařízení, s důrazem na uzávěry olejových ploch, protikorozních nátěrech nebo fosfatačních úpravách namísto běžných expozicových prostředí.
Je třeba si uvědomit, že oceli s vysokým obsahem uhlíku jsou více př Loňské k oxidaci, zejména během svařování a tepelné úpravy. Proto je vysokoúhlíková ocel obvykle potažena ochrannou vrstvou nebo podrobená tepelné úpravě před a po použití pro prevenci korozace.
Závěr:
I když patří nízkoúhlíková, středně úhlíková a vysokouhlíková ocel do řady uhlových ocelí, kvůli různému obsahu uhlíku mají tyto tři své vlastní charakteristické vlastnosti v mechanických vlastnostech, obráběnosti, svařovatelnosti, vlastnostech tepelné úpravy a oblastech použití. Rozumné vybrání a aplikace těchto tří druhů oceli má velký význam pro zlepšení kvality inženýrských produktů, kontrolu výrobních nákladů a prodloužení životnosti.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
CS
Horké novinky
