Koje vrste čelika postoje i kako ga obraditi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Bez otkrića čelika, njegovih svojstava i metoda obrade, moderna civilizacija ne bi postojala. Od davnina su poznate neke vrste čelika koje su se koristile za proizvodnju oružja i alata. Sa razvojem metalurgije i tehnologije obrade metala, ovaj materijal je počeo da se koristi u gotovo svim oblastima ljudske delatnosti.

Klasifikacija prema hemijskom sastavu

Legura gvožđa sa ugljenikom, čiji sadržaj potonjeg ne prelazi 2%, naziva se čelik. Njegove glavne vrste klasificirane su prvenstveno prema nivou sadržaja ugljika:

• niskougljični;
• srednji ugljen;
• visoki ugljik.

Prvi oblik imenovane komponente ne sadrži više od 0,25%. U srednje-ugljičnim čelicima, njegov sadržaj je u rasponu od 0,25-0,6%, a visokougljični čelici se razlikuju po koncentraciji iznad 0,6%.

Legiranje čelika

Originalne sirovine za proizvodnju čelika već sadrže neke nečistoće. Većina njih je štetna, ali ima i onih kojipoboljšati svojstva finalnog proizvoda. Vremenom je utvrđeno da neki aditivi značajno menjaju osnovna fizička i hemijska svojstva opisane legure. Tako je otkriven proces legiranja. I danas su vrste i svojstva čelika sa legiranjem prioritet u istraživanju metalurških laboratorija i instituta.

Prema koncentraciji korisnih nečistoća ovi čelici se dijele u tri grupe:

• niskolegirani (nečistoće do 2,5%);
• srednje legirana (legirni elementi od 2,5 do 10%);
• visoko legirana (više od 10% legure).

Klasifikacija po namjeni

U zavisnosti od načina proizvodnje, hemijskog sastava i količine legirajućih elemenata razlikuju se sljedeće vrste čelika:

• strukturno;
• instrumental;
• sa posebnim fizičkim svojstvima;
• sa posebnim hemijskim kvalitetima.

Konstrukcijski tip je najmasivniji, takve legure se koriste u proizvodnji većine inženjerskih proizvoda i u građevinarstvu.

Alati su sa visokim sadržajem ugljika, visoke tvrdoće, ali su i lomljivi. Koriste se u proizvodnji raznih instrumenata - od hirurških do metalorezačkih. Otuda i naziv ove vrste čelika.

Za posebne slučajeve u proizvodnji potrebne su legure sa datim fizičkim karakteristikama:nizak koeficijent linearne ekspanzije, visoka sposobnost magnetizacije, itd. Ove vrste čelika spadaju u klasu sa posebnim fizičkim svojstvima.

Legura sa određenim hemijskim svojstvima je poslednja vrsta na našoj listi. Neki od njih su otporni na koroziju, drugi su otporni na toplotu, a postoje i materijali sa povećanom hemijskom otpornošću.

Klasifikacija prema nivou štetnih nečistoća

Najčešće nečistoće koje degradiraju svojstva čelika su sumpor i fosfor. U legurama običnog kvaliteta dozvoljen je sadržaj sumpora do 0,06% i fosfora do 0,07%. Čelici koji pripadaju grupi visokog kvaliteta sadrže najviše 0,035% svakog od štetnih elemenata, a visokokvalitetni čelici - ne više od 0,025%. U posebno visokokvalitetnim čelicima, nivo nečistoća sumpora nije veći od 0,015%, a sadržaj fosfora je dozvoljen do 0,025%.

Metode obrade čelika

Prema stepenu zagrevanja obrada je topla i hladna. U prvom slučaju, legura se zagrijava do stupnja formiranja austenita, ali ispod tačke topljenja. Čelik postaje mekan i može se preoblikovati. Hladna obrada čelika se obavlja u normalnim uslovima.

Prema vrsti udara, dijele se dvije glavne vrste obrade: pritisak i rezanje. Prvi tip uključuje kovanje, valjanje, izvlačenje, štancanje i prešanje.

Drugi tip obrade uključuje sljedeće radove: tokarenje, bušenje, glodanje. Ali postoji i hladnoćaštancanje, kao i hladno kovanje, koje je dobilo poseban naziv - "kaljenje".

Najnovija dostignuća u hladnoj obradi čelika zasnovana na teoriji fluidnosti metala omogućavaju vam da značajno promijenite oblik i veličinu originalnog obratka bez zagrijavanja i uz pomoć volumetrijskog pritiska. Čelik se opterećuje dok ne dostigne stanje popuštanja i "zgodan" je za obradu. Ova metoda je relevantna za neke legure koje mijenjaju svoje fizičke, kemijske ili čvrstoće kada se zagrijavaju.