Uhlíková ocel: tvrdý základní základ průmyslu
Hlavními složkami uhlíkové oceli jsou železo a uhlík. Jeho obsah uhlíku je obvykle mezi 0. 02% a 2,1%. Obsahuje také malé množství manganu, křemíku, síry, fosforu a dalších prvků. Jako jeden z nejpoužívanějších kovových materiálů v moderním průmyslu se uhlíková ocel stala základním materiálem v oblasti výstavby, výroby strojů, přepravy atd. Vzhledem k jeho výhodám, jako je nízké náklady, nastavitelný výkon a pohodlné zpracování.
Klasifikace
Podle rozdílu v obsahu uhlíku lze uhlíkovou ocel rozdělit do tří kategorií:
Nízkohlíková ocel
Nízkohlíková ocel (C menší nebo rovná 0. 25%): Má vynikající plasticitu a svařování Schopnost, silná odolnost proti nárazu a typické aplikace zahrnují automobilové skořápky, stavební ocelové tyče a desky válcované za studena. Rockwell tvrdost HRB je asi 60-90
Střední uhlíková ocel
Střední uhlíková ocel (0. 25%
Vysoká uhlíková ocel
Vysoká uhlíková ocel (C větší nebo rovná 0. 6%): Tvrdost může dosáhnout HRC60 nebo vyšší, ale křehkost je významná. Používá se hlavně pro nástroje s vysokou pevností, jako jsou nože a prameny.
Proces výroby
Moderní produkce uhlíkové oceli přijímá hlavně dva procesy: převaděč kyslíku (BoF) a elektrickou obloukovou pec (EAF), které představují 70% a 25% globální produkce. Po rafinaci je vyroben na destičky, profily atd. Prostřednictvím procesu nepřetržitého lití. Následně lze provést tepelné ošetření, jako je normalizace (zahřívání na 850 stupňů a chlazení vzduchu) a zhášení (chlazení vody), aby se změnila mikrostruktura. Například zhášení + temperování s nízkou teplotou může získat strukturu Martensite s vysokým tvrdou.
Výhody a omezení výkonu
Poměr pevnosti k hmotnosti uhlíkové oceli je lepší než většina slitin a náklady na zpracování jsou pouze 1\/3 náklady na nerezovou ocel. Jeho odolnost proti korozi je však špatná a roční míra koroze ve vlhkém prostředí může dosáhnout 0. 1-0. 7 mm, které je třeba chránit galvanizací (zinková vrstva větší než nebo rovná 80g\/m²) nebo malbou. Křehké zlomeniny se vyskytují v prostředí nízké teploty (<-40℃), so nickel-based low-temperature steel is mostly used in equipment in the Arctic.
Inovace aplikací
V posledních letech byla ocel s vysokou pevností (HSLA), jako je q345b, nízkoamilorová ocel (HSLA) zvýšila svou výnosovou pevnost na více než 345 MPA přidáním méně než 1,5% NB, V a dalších prvků a úspěšně snížila svou hmotnost o 2 0% pro použití ve větrných turbínových věcích. Ošetření povrchové karburizace (hloubka 0. 5-2 mm) může způsobit, že povrchová tvrdost ozubeného zařízení dosáhne HRC 58-62, zatímco jádro udržuje dobrou houževnatost.
S vývojem technologie modifikace materiálu se uhlíková ocel prochází tradičními hranicemi výkonu prostřednictvím regulace mikro struktury a kompozitních procesů (laserové opláštění keramického povlaku) a nadále omlazuje novou vitalitu v rámci konceptu zelené výroby.
