10 Mechanické a fyzikální vlastnosti oceli

3886
Basil Manning
10 Mechanické a fyzikální vlastnosti oceli

The mechanické a fyzikální vlastnosti oceli mohou se enormně lišit v závislosti na jejich složení a procentu nečistot (jako je fosfor nebo síra). Tímto způsobem, pokud chcete dosáhnout lepších mechanických a fyzikálních vlastností než ostatní, lze ocel legovat chromem, kobaltem, mědí, molybdenem, niklem, dusíkem, selenem, tantalem, titanem, wolframem nebo vanadem..

Složení a vlastnosti oceli se velmi liší. Ocel má obecně nižší obsah uhlíku než železo a méně nečistot než u jiných kovů.

Obecně se fyzikální vlastnosti, jako je hustota, elektrická a tepelná vodivost, u jednotlivých slitin příliš neliší. Mechanické vlastnosti, jako je pevnost, tažnost a tvrdost, však velmi závisí na typu slitiny a složení oceli..

Hlavní mechanické vlastnosti oceli

1- Plastickost

Jedná se o schopnost oceli udržet si po namáhání svůj tvar. Oceli, které jsou legované s malým procentem uhlíku, jsou plastickější.

2 - Křehkost

Křehkost je snadnost, s jakou lze pod tlakem rozbít ocel. Pokud je ocel legovaná a má vysoké procento uhlíku, bývá křehčí. 

3 - Malleabilita

Tvárnost je snadnost válcované oceli. Tímto způsobem mají některé slitiny z nerezové oceli tendenci být tvárnější než jiné..

4 - Tvrdost

Tvrdost je odolnost, kterou kov odolává abrazivním látkám. Čím více uhlíku bude přidáno do ocelové slitiny, tím těžší to bude.

5- Houževnatost

Houževnatost je koncept, který označuje schopnost oceli odolat působení vnější síly bez přetržení..

V případě oceli se střední koncentrací uhlíku má houževnatost tendenci být vyšší.

Hlavní fyzikální vlastnosti oceli

1 - Tělo

Zahrnují vlastnosti týkající se hmotnosti oceli, jejího objemu, hmotnosti a hustoty.

2 - Tepelné

Odkazuje na tři základní aspekty oceli: její schopnost vést teplotu (vedení), její potenciál přenášet teplo (konvekce) a její schopnost vyzařovat infračervené paprsky uprostřed (záření)..

3- Elektrické

Odkazují na schopnost oceli vést elektrický proud.

4 - Optika

Tyto vlastnosti v případě oceli naznačují její schopnost odrážet světlo nebo vyzařovat lesk. Pokud bude nerezová ocel legována s vyšším procentem hliníku, tím lepší optické vlastnosti bude mít.

5- Magnetické

Týká se schopnosti oceli vyvolat nebo vyvolat elektromagnetické pole.

Čím vyšší je procento železa v ocelové slitině, tím větší je jeho schopnost působit jako magnet..

Typy oceli

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

Tímto způsobem byly vytvořeny různé stupnice pro klasifikaci oceli podle jejích vlastností (pružnost, hustota, bod tání, tepelná vodivost, pevnost, tvrdost, mimo jiné).

Při výrobě různých druhů oceli používají výrobci k výrobě slitin různé koncentrace jiných kovů.

Na získaný konečný produkt má významný vliv také výrobní proces a způsob zpracování oceli..

Podle Amerického institutu pro železo a ocel (AISI) lze ocel rozdělit do čtyř hlavních skupin podle jejího chemického složení:

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

Vlastnosti uhlíkové oceli

Uhlíková ocel pochází ze slitiny železa a uhlíku. Změnou procenta uhlíku je možné vyrábět oceli různých kvalit. Obecně platí, že čím vyšší je procento uhlíku, tím je ocel tužší a tužší..

Nízkouhlíková ocel je na trhu známá jako tepané železo. S tímto typem oceli se snadno manipuluje, protože je vysoce plastický..

Z tohoto důvodu se široce používá k výrobě mřížek, dekorativních aplikací nebo sloupů veřejného osvětlení..

Ocel se středním obsahem uhlíku je vysoce houževnatá, a proto se z ní vyrábějí mosty nebo konstrukční součásti, které unesou enormní zatížení..

Z uhlíkové oceli se zase vyrábí kabely. Pokud je procento uhlí vyšší než pro železo, označuje se to jako litina, která se používá k výrobě váz a jiných druhů předmětů..

Ačkoli je tento druh oceli poměrně tvrdý, je také vysoce křehký..

Vlastnosti legované oceli

Legovaná ocel je ta, která se vyrábí s malým procentem jednoho nebo více kovů jiných než železo. Tyto kovy přidané do slitiny mají schopnost měnit vlastnosti oceli.

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

Když se do slitin oceli přidá mangan, mohou dosáhnout výjimečné pevnosti a houževnatosti.

Vlastnosti nerezové oceli

Nerezová ocel obsahuje mezi 10 a 20% chromu, což je faktor, který umožňuje vysokou odolnost proti 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 ocel: je to ten s vyšší koncentrací chromu a malým procentem niklu a uhlíku.

Běžně se používá pro potrubí a zpracování potravin. Je snadno rozpoznatelný, protože není magnetický.

Feritická ocel- Jedná se o typ oceli, která obsahuje přibližně 15% chromu, ale jen několik stop uhlíku a dalších kovů, jako je molybden, hliník nebo titan.

Tento typ oceli je magnetický, vysoce tvrdý a odolný. Lze kalit při práci za studena.

Martenzitická ocel: je takový, který obsahuje mírné množství chromu, niklu a uhlíku. Je vysoce magnetický a ošetřitelný při vysokých teplotách.

Martenzitická ocel se běžně používá k výrobě řezných nástrojů, jako jsou nože a chirurgická zařízení..

Vlastnosti nástrojové oceli

Nástrojová ocel je vysoce odolná, tepelně odolná a má poměrně vysokou tvrdost.

Obsahuje wolfram, molybden, kobalt a vanad. Je to ten, který se používá k výrobě vrtáků.

Reference

  1. Bell, T. (17. března 2017). Citováno z Jaké jsou typy a vlastnosti ocelí?: Thebalance.com.
  2. Kapitola 6. Mechanické vlastnosti kovů. (2004). Obnoveno z mechanických vlastností kovů: virginia.edu.
  3. Guru, W. (2017). Weld Guru. Citováno z Průvodce mechanickými vlastnostmi kovů: weldguru.com.
  4. Kailas, S. V. (s.f.). Kapitola 4. Mechanické vlastnosti kovů. Získané z materiálových věd: nptel.ac.in.
  5. Materia, T. (srpen 2002). Celkem záleží. Získané z mechanických vlastností kovů: totalmateria.com.
  6. Materials, A. (2. prosince 2014). Získané z MECHANICKÝCH A FYZIKÁLNÍCH VLASTNOSTÍ: worldstainless.org.
  7. Sandhyarani, N. (4. srpna 2016). Citováno z Fyzikální vlastnosti oceli: buzzle.com.

Zatím žádné komentáře