10 Mechanické a fyzikální vlastnosti oceli

mechanické a fyzikální vlastnosti oceli mohou se značně lišit v závislosti na jejich složení a procentu nečistot (jako je fosfor nebo síra).

Tímto způsobem, když chcete dosáhnout lepších mechanických a fyzikálních vlastností oproti ostatním, může být ocel legována chromem, kobaltem, mědí, molybdenem, niklem, dusíkem, selenem, tantalem, titanem, wolframem nebo vanadiem..

Složení a vlastnosti oceli se značně liší. Ocel obecně má nižší obsah uhlíku než železo, a nižší množství nečistot než jiné kovy.

Obecně se fyzikální vlastnosti, jako je hustota, elektrická a tepelná vodivost, mezi jednotlivými slitinami značně neliší.

Mechanické vlastnosti, jako je pevnost, tažnost a tvrdost, však do značné míry závisí na typu slitiny a složení oceli.

Hlavní mechanické vlastnosti oceli

1- Plasticity

Je to schopnost oceli udržet si svůj tvar poté, co byla podrobena úsilí. Oceli, které jsou legovány malými procenty uhlíku, jsou více plastické.

2 - Křehkost

Křehkost je snadnost, s jakou může být ocel rozdrcena, když je vystavena námaze. Když je ocel legovaná, s vysokým procentem uhlí, má tendenci být křehčí. 

3 - Zpevnitelnost

Kujnost je zařízení, které má být laminováno. Tímto způsobem mají některé slitiny z nerezové oceli tendenci být kujnější než jiné.

4- Tvrdost

Tvrdost je odolnost proti kovu proti abrazivním prostředkům. Čím více uhlíku je přidáno do ocelové slitiny, tím těžší bude (Kailas, s.f.)

5- Pevnost

Pevnost je koncept, který označuje schopnost oceli odolávat působení vnější síly bez porušení.

V případě oceli se střední koncentrací uhlíku bývá houževnatost vyšší (kapitola 6. Mechanické vlastnosti kovů, 2004).

Hlavní fyzikální vlastnosti oceli

1- Tělo

Zahrnout vlastnosti týkající se hmotnosti, objemu, hmotnosti a hustoty oceli.

2 Tepelné

To se odkazuje na tři základní aspekty oceli: jeho schopnost řídit teplotu (vedení), jeho potenciál přenášet teplo (konvekce), a jeho schopnost vyzařovat infračervené paprsky v médiu (záření) \ t.

3- Elektrické

Vztahují se na schopnost oceli vést elektrický proud.

4. Optika

Tyto vlastnosti v případě oceli označují jeho schopnost odrážet světlo nebo vydávat jas. Pokud je nerezová ocel legována vyšším procentem hliníku, budou mít lepší optické vlastnosti.

5- Magnetické

Vztahuje se na schopnost oceli indukovat nebo indukovat elektromagnetické pole.

Čím vyšší je procento železa ve slitině oceli, tím větší je jeho schopnost působit jako magnet (Sandhyarani, 2016).

Typy oceli

Podle jejich použití se vyrábějí různé druhy oceli, proto musí být mechanické a fyzikální vlastnosti těchto typů oceli odlišné.

Tímto způsobem byly vytvořeny různé váhy pro klasifikaci oceli podle jejích vlastností (elasticita, hustota, bod tání, tepelná vodivost, pevnost, tvrdost, mj.).

Pro výrobu různých typů oceli používají výrobci při výrobě slitin různé koncentrace jiných kovů.

Výrobní proces a způsob zpracování oceli také významně ovlivňují získaný konečný produkt.

Podle amerického institutu pro železo a ocel (AISI pro zkratku v angličtině) lze ocel rozdělit do čtyř hlavních skupin podle jejich chemického složení:

• Uhlíková ocel
• Legovaná ocel
• Nerezová ocel
• Nástrojová ocel

Vlastnosti uhlíkové oceli

Uhlíková ocel je odvozena od slitiny železa a uhlíku. Změnou procenta uhlí je možné vyrábět oceli s různými vlastnostmi. Obecně platí, že čím vyšší je procento uhlí, tím bude ocel odolnější a pevnější.

Ocel s nízkým podílem uhlí je na trhu známa jako kované železo. Tento typ oceli je snadno ovladatelný, protože je vysoce plastový.

Z tohoto důvodu je široce používán pro výrobu mřížek, dekorativních aplikací nebo sloupků.

Ocel s průměrným obsahem uhlíku je vysoce houževnatá, a proto se používá k výrobě mostů nebo konstrukčních částí schopných podporovat velké náklady..

Pro výrobu kabelů se používá ocel s vysokým obsahem uhlíku. Když je procento uhlí větší než železo, hovoříme o litině, která se používá k výrobě váz a dalších předmětů.

Ačkoli je tento poslední typ oceli poměrně tvrdý, je také velmi křehký (Materiály, 2014)..

Vlastnosti legované oceli

Legovaná ocel je ta, která je vyrobena s malým procentem jednoho nebo více kovů jiných než železo.

Tyto kovy přidávané do slitiny mají schopnost měnit vlastnosti oceli.

Například ocel vyrobená ze železa, chrómu a niklu vede k nerezové oceli. Když se do této slitiny přidává hliník, je výsledek tvárnější a jednotnější.

Když se přidají manganové slitiny, mohou dosáhnout mimořádné pevnosti a tvrdosti.

Vlastnosti nerezové oceli

Nerezová ocel obsahuje mezi 10 a 20% chromu, což je faktor, který umožňuje jeho vysokou odolnost vůči korozi a oxidaci.

Pokud ocel obsahuje 11% chromu, je přibližně 200krát odolnější vůči korozi než ocel, která neobsahuje chrom. Existují tři skupiny nerezové oceli:

Austenitická ocelJe to ten, který má širší koncentraci chrómu a malé procento niklu a uhlí.

Běžně se používá pro zpracování potravin a potrubí. Je snadno rozpoznatelné, protože není magnetické.

Feritická ocelje typ oceli, která obsahuje přibližně 15% chrómu, ale pouze několik stop uhlí a jiných kovů, jako je molybden, hliník nebo titan.

Tento typ oceli je magnetický, vysoce tvrdý a odolný. Při práci za studena může být kalen.

Martenzitická ocel: je takové, které obsahuje střední množství chromu, niklu a uhlíku. Je vysoce magnetický a ošetřitelný při vysokých teplotách.

Martensitic ocel je obyčejně používána dělat nástroje řezání takový jako nože a chirurgické vybavení.

Vlastnosti ocelových nástrojů

Nástrojová ocel je vysoce trvanlivá, odolná vůči teplotě as poměrně vysokou tvrdostí.

Obsahuje wolfram, molybden, kobalt a vanadium. Je to ten, který se používá k výrobě vrtáků (Bell, 2017).

Odkazy

1. Bell, T. (17. března 2017). Získané z Jaké jsou typy a vlastnosti ocelí?: Thebalance.com.
2. Kapitola 6. Mechanické vlastnosti kovů. (2004). Získáno z mechanických vlastností kovů: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Weld Guru Získáno z Průvodce mechanickými vlastnostmi kovů: weldguru.com.
4. Kailas, S. V. (s.f.). Kapitola 4. Mechanické vlastnosti kovů. Získáno z materiálových věd: nptel.ac.in.
5. Matter, T. (srpen 2002). Celková hmota Získáno z mechanických vlastností kovů: totalmateria.com.
6. Materiály, A. (2. prosince 2014). Zdroj: MECHANICKÉ A FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (4. srpna 2016). Zdroj: Fyzikální vlastnosti oceli: buzzle.com.