Osnovno poznavanje čelika (1)

Čelik je legura sastavljena od željeza i C (ugljik), Si (silicij), Mn (mangan), P (fosfor), S (sumpor) i male količine drugih elemenata. Uz Fe (željezo), sadržaj C igra veliku ulogu u mehaničkim svojstvima čelika. To je najvažniji i najrašireniji metalni materijal u inženjerskoj tehnologiji.

Povijest primjene i istraživanja čelika među ljudima prilično je duga. Međutim, sve do izuma Bessemerovog procesa u 19. stoljeću, proizvodnja čelika bila je skup, a nisko učinkovit zadatak. Danas je čelik postao jedan od najkorištenijih materijala na svijetu zbog svoje niske cijene i pouzdane izvedbe. Nezaobilazna je komponenta u građevinskoj industriji, proizvodnoj industriji i svakodnevnom životu ljudi. Može se reći da je čelik materijalna osnova modernog društva.

željezni metali

Izraz "željezni metal" odnosi se na bilo koji željezni metal (željezo i željezne legure) kao što su čelik, sirovo željezo, željezne legure, lijevano željezo, itd. Čelik i sirovo željezo su legure na bazi željeza s ugljikom kao glavnim elementom. Zajedno se nazivaju legure željeza i ugljika.

Sirovo željezo odnosi se na proizvod dobiven taljenjem željezne rude u visokoj peći i uglavnom se koristi za taljenje čelika i proizvodnju odljevaka.

Lijevano željezo tali se u peći za taljenje željeza da bi se dobio lijev (tekuća legura željeza i ugljika s udjelom ugljika većim od 2,11%), a tekući lijev se ulijeva u odljevak. Tako su nastali dijelovi od lijevanog željeza.

Ferolegura je legura sastavljena od željeza i silicija, mangana, kroma, titana i drugih elemenata. Ferolegura je jedna od sirovina za proizvodnju čelika. Koristi se kao dezoksidant i aditiv legirajućeg elementa za čelik tijekom proizvodnje čelika.

 

Slitine željeza i ugljika s udjelom ugljika manjim od 2,11% nazivaju se čelik. Čelik se dobiva stavljanjem sirovog željeza u peć za proizvodnju čelika i taljenjem po određenom postupku. Čelični proizvodi uključuju čelične ingote, kontinuirano lijevanje gredica i izravno lijevanje različitih čeličnih odljevaka. Čelik se općenito odnosi na čelik valjan u različite proizvode od čelika.

Željezni metali su magnetski, jaki i tvrdi zbog sadržaja željeza, a ti se materijali obično koriste u izgradnji domova, velikih cijevi, industrijskih spremnika i inženjerskih aplikacija. Željezni metali također sadrže velike količine ugljika i stoga su podložniji hrđanju u vlažnim okruženjima (osim nehrđajućeg čelika koji ima visok udio kroma i kovanog željeza koji ima visok udio čistog željeza).

Ovi su metali općenito čvrsti i izdržljivi, što ih čini korisnima u građevinarstvu i strojarstvu. Velike građevine poput nebodera i mostova sadrže željezne metale. Osim toga, željezni metali mogu se naći u kontejnerima, industrijskim cijevima, automobilima, željezničkim tračnicama i kućanskim alatima.

Obojeni metali

Neželjezni metali odnose se na metale i legure osim željeznih metala, kao što su bakar, kositar, olovo, cink, aluminij, mjed, bronca, aluminijske legure i legure ležajeva. Štoviše, krom, nikal, mangan, molibden, kobalt, vanadij, volfram, titan i tako dalje također se koriste u industriji. Ovi se metali uglavnom koriste kao dodaci legurama za poboljšanje svojstava metala. Među njima, volfram, titan, molibden itd. najviše se koriste za proizvodnju cementnog karbida za rezne alate.

Gore navedene obojene metale nazivamo industrijskim metalima, uz plemenite metale: platinu, zlato, srebro itd. i rijetke metale, uključujući radioaktivni uran, radij itd.

Za razliku od željeznih metala, ove legure su duktilne i lakše, što ih čini prikladnima za industrije u kojima je potrebna čvrstoća, ali su zadovoljena ograničenja težine, kao što je zrakoplovna industrija.

Nehrđajući

 

Žica

Limenka

Zlato

Ovaj materijal ima različita svojstva i uglavnom je čisti metal ili legura bez željeza. Magnetski su uglavnom nemagnetični. Uz obojene metale kao što su aluminij, bakar, olovo, cink i kositar, uključeni su i plemeniti metali kao što su zlato, srebro itd. koji se obično koriste u ukrasne svrhe.Obojeni metali sada se koriste u građevinarstvu, izradi alata, kabela, motora vozila, cijevi, spremnika, pa čak i posuđa.

Čelik je legirani materijal sa željezom kao glavnim elementom, sadržajem ugljika općenito ispod 2% i drugim elementima. Sadržaj ugljika u kromiranom čeliku može biti veći od 2%, ali 2% je obično crta koja dijeli čelik i lijevano željezo. Strogo govoreći, čelik je legura željeza i ugljika s udjelom ugljika između 0.0218% i 2.11%. Univerzalno ga nazivamo čelik zajedno sa željezom. Kako bi se osigurala njegova žilavost i plastičnost, sadržaj ugljika općenito ne prelazi 1,7%. Uz željezo i ugljik, glavni elementi čelika uključuju silicij, mangan, sumpor, fosfor, itd. Ostali sastojci se koriste za razlikovanje svojstava čelika.     

Blagi čelik je lako prihvatiti različite obrade kao što su kovanje, zavarivanje i rezanje, a često se koristi za izradu lanaca, zakovica, vijaka, osovina itd.

Srednje ugljični čelik uključuje mrtvi čelik (mrtvi čelik odnosi se na potpuno deoksidirani čelik, to jest, maseni udio kisika ne prelazi {{0}}.01%, obično između {{7} },002% i 0,003%), poluumireni čelik, kipući čelik i drugi proizvodi. Osim ugljika, sadrži i malu količinu mangana (0,70% ~ 1,20%). Ima izvrsnu toplinsku obradu i izvedbu rezanja, ali je njegova izvedba zavarivanja loša.

Čvrstoća i tvrdoća srednje ugljičnog čelika veće su od niskougljičnog čelika, ali su plastičnost i žilavost niže od niskougljičnog čelika. Među različitim primjenama na srednjim razinama čvrstoće, srednje ugljični čelik se najviše koristi. Osim kao građevinski materijal, također se široko koristi u proizvodnji raznih mehaničkih dijelova.

Čelik s visokim udjelom ugljika često se naziva alatnim čelikom, a njegov sadržaj ugljika kreće se od više od {{0}},60% do 1,70%. Čekići, pajseri itd. izrađeni su od čelika s udjelom ugljika od 0,75%; alati za rezanje kao što su svrdla, razvrtala itd. izrađeni su od čelika s udjelom ugljika od 0,90% do 1.00%.Štoviše, legure željeza i ugljika s udjelom ugljika od 2,1% do 4,5% općenito se nazivaju lijevano željezo.