Легирани челик вс. Карбонски челик

2. Шта је легирани челик?

Легирани челик садржи значајне количине елемената осим гвожђа и угљеника, као што су хром, никл, молибден, или ванадијума.

Ови додаци побољшавају његова својства, чинећи легирани челик тврђим, издржљивија, и отпоран на корозију, топлота, и носити.

Распон коришћених елемената омогућава прилагођене карактеристике, што га чини веома разноврсним и погодним за захтевна окружења као што је ваздухопловство, уље и гас, и производња аутомобила.

3. Шта је угљенични челик?

Угљенични челик је једноставнији облик челика са саставом који првенствено укључује гвожђе и угљеник. Садржај угљеника се обично креће од 0.05% до 2%, дајући челику посебна својства.

Карбонски челик типови спадају у четири различите категорије у зависности од количине угљеника у њима:

Благи (низак угљеник) челик: approximately 0.3% садржај угљеника са до 0.4% садржај мангана (нпр. Аиси 1018 челик). Мање јак, али јефтин и лак за обликовање; површинска тврдоћа се може повећати карбуризацијом.
Средњи угљенични челик: approximately 0.30% до 0.45% садржај угљеника са 0.60 до 1.65% садржај мангана[1](нпр. Аиси 1040 челик). Балансира дуктилност и снагу и има добру отпорност на хабање; користи се за велике делове, ковање, и ауто делови.
Високоугљенични челик: approximately 0.45% до 0.75% садржај угљеника са 0.30 до 0.90% садржај мангана. Very strong, а користи се за опруге и жице велике чврстоће.
Челик са веома високим садржајем угљеника: до 1.5% садржај угљеника, посебно обрађени за производњу специфичних атомских и молекуларних микроструктура.

Угљенични челик се широко користи због своје приступачности, лакоћа израде, и механичка чврстоћа, али му недостају побољшане карактеристике које потичу од додатних легирајућих елемената, чинећи га подложнијим рђи и корозији.

4. Састав материјала

• Легура челика:

• • Садржи угљеник (до 2.1%) и један или више легирајућих елемената (Нпр., хром, никл, молибден).
  • Пример: 4140 (хром-молибден) челик, који обухвата око 0.4% угљеник, 0.8% манган, 0.2% силицијум, 0.9% хром, и 0.2% молибден.

• Карбонски челик:

• • Састоји се првенствено од гвожђа и угљеника, са малим количинама мангана, сумпор, и фосфор.
  • Пример: 1018 челик, који садржи о 0.18% угљеник, 0.6-0.9% манган, и количине у траговима других елемената.

5. Поређење тежине и густине Легирани челик вс. Карбонски челик

• Легура челика:

• • Густина се креће од 7.75 до 8.05 Г / цм³, у зависности од специфичних легирајућих елемената.

• Карбонски челик:

• • Густина је обично око 7.85 Г / цм³, са мањим варијацијама на основу садржаја угљеника и других нечистоћа.

6. Легирани челик вс. Карбонски челик

Ово је забаван део где можемо да ставимо ова два челика један поред другог, упореди њихова својства, и пронађите победника.

Својство ↓	Легура челика	Карбонски челик	Победник
Топлотна проводљивост	Добро – 40-60 В/(мК)	Високо – 45 В/(мК)	Угљеник
Снага	Високо	Добри	Легура
Жилавост	Високо	Добри	Легура
Затезна чврстоћа	Високо – до 960 МПА	Добро – До 450 МПА	Легура
Дуктилност	Добри	Сајам	Легура
Отпорност на хабање	Високо	Сајам	Легура
Отпорност на корозију	Високо (у зависности од легирајућих елемената)	Низак (ако није премазан)	Легура
Завабилност	Добри	Високо	Угљеник
Обрада	Поштено до добро (у зависности од легирајућих елемената)	Добро до одлично (у нискоугљеничним типовима)	Угљеник
Магнетизам	Обично магнетна	Магнетиц (зависно од садржаја угљеника)	Зависи од употребе
Отпорност на топлоту	Високо (у зависности од легирајућих елемената)	Сајам (зависно од садржаја угљеника)	Легура
Тачка топљења	1,400–1.500°Ц	1,425–1,530°Ц	Обоје
Термичка обрада	Да	Да	Обоје
Трошак	Високо	Сајам	Угљеник

 

7. Примене и индустрије легираног челика вс. Карбонски челик

Грађевинска индустрија

У грађевинарству, угљенични челик се обично користи за греде, арматурне шипке, а структурне компоненте због своје исплативости и чврстоће.

Легирани челик, са својим врхунским перформансама под стресом и отпорношћу на корозију, се често користи у специјализованим областима као што су мостови, тунели, и небодери.

Аутомобилска индустрија

Легирани челик је фаворизован за делове са високим напрезањем као што су зупчаници, осовине, и компоненте мотора, где су издржљивост и перформансе најважнији.

Угљенични челик се често користи за панеле каросерије и шасије због равнотеже између цене и снаге.

Аероспаце индустрија

Тхе ваздухопловној индустрији се у великој мери ослања на легирани челик због свог односа снаге и тежине, отпорност на високе температуре, и отпорност у умору, што га чини пожељним избором за компоненте авиона.

Медицински и хируршке апликације

Легирани челик се такође користи у хируршким алатима и медицинској опреми где је стерилност, снага, и отпорност на корозију су од виталног значаја.

Посуђе и кухињска опрема

Угљенични челик се широко користи у кухињском посуђу попут тигања и ножева због своје способности да задржи оштрину и равномерно распоређује топлоту.

Електроника и телекомуникације

Оба материјала се користе за кућишта и структурне носаче у електроници, али легирани челик је фаворизован тамо где је потребна додатна издржљивост.

Морска индустрија

Врхунска отпорност легираног челика на рђу чини га материјалом који се користи у поморској индустрији за бродоградњу и приобалне конструкције.

8. Који материјал је прави за вас: Легирани челик вс. Карбонски челик?

Избор између легираног челика и угљеничног челика зависи од неколико фактора, укључујући ваше специфичне захтеве пројекта, Услови животне средине, и буџетска ограничења.
Ево анализе која ће вам помоћи да одлучите:

Легура челика: Најбоље за високе перформансе и тешка окружења

• Супериор Стренгтх & Издржљивост: Захваљујући додатку легирајућих елемената попут хрома, никл, и молибден, легирани челик нуди повећану снагу и издржљивост.
  Може издржати велика оптерећења, што га чини идеалним за апликације са високим стресом као што је ваздухопловство, аутомотиве, и индустријске машине.
• Отпорност на корозију: Легирани челик, посебно класе са хромом, пружа одличну отпорност на корозију.
  То га чини пожељним материјалом за примену у морским окружењима, Хемијске биљке, и изградња где је изложеност влази или хемикалијама забрињавајућа.
• Отпорност на топлоту: Ако ваш пројекат захтева материјале који могу да издрже високе температуре, својства легираног челика отпорна на топлоту чине га идеалним избором.
  Обично се користи у деловима мотора, турбине, и другу опрему за високе температуре.
• Разматрање трошкова: Док је легирани челик скупљи од угљеничног челика, његове дугорочне предности перформанси могу оправдати улагање у апликације које захтевају продужену издржљивост и отпорност на хабање и корозију.

Карбонски челик: Најбоље за исплативе и опште апликације

• Приступачан & Реадили Аваилабле: Угљенични челик је економичнији и широко доступан од легираног челика, што га чини практичним избором за низ општих примена у грађевинарству, производња, и инфраструктурних пројеката.
• Гоод Воркабилити: Једноставнији састав угљеничног челика омогућава лакшу машинску обраду, заваривање, и формирање.
  Савршен је за пројекте где су израда и лакоћа рада неопходни, као што су у грађењу конструктивних компоненти, цевоводи, или једноставних делова машина.
• Јака, али мање отпорна на корозију: Иако угљенични челик пружа солидну чврстоћу, склонији је рђи и корозији осим ако није третиран или премазан.
  То значи да је погоднији за унутрашње апликације или пројекте где корозија није примарна брига.

Доношење Одлуке

• Одлучите се за легирани челик ако ваш пројекат захтева високе перформансе под стресом, екстремне врућине, или отпорност на корозију. То је неопходно за индустрије попут ваздухопловства, маринац, и производњу енергије.
• Иди са угљеничним челиком ако је ваш фокус на исплативости, опште употребе, и апликације које не захтевају изузетну издржљивост или отпорност на корозију, као што су основни конструкцијски радови или окружења ниске температуре.

На крају, прави материјал зависи од специфичних потреба вашег пројекта, балансирање перформанси, трошак, и еколошки услови.

9. Закључак

И легирани челик и угљенични челик имају јединствене предности и погодни су за различите примене.

Разумевањем њихових својстава и разлика, можете донети информисану одлуку која задовољава специфичне потребе вашег пројекта.

Легирани челик нуди врхунску снагу, отпорност на корозију, и трајност, док угљенични челик пружа исплативо решење за опште примене.

Често постављана питања

К: Која је главна разлика између легираног челика и угљеничног челика?

А: Главна разлика лежи у присуству легирајућих елемената у легираном челику, што побољшава његове особине као што су чврстоћа, жилавост, и отпорност на корозију.

К: Да ли је легирани челик скупљи од угљеничног челика?

А: Да, легирани челик је генерално скупљи због додатних легирајућих елемената и сложенијег процеса производње.

К: Који је челик бољи за заваривање?

А: Угљенични челик је генерално лакши за заваривање, посебно за нискоугљеничне разреде. Легирани челик може захтевати претходно загревање и термичку обраду након заваривања.

К: Може ли се угљенични челик користити у поморским апликацијама?

А: Док се угљенични челик може користити у поморским апликацијама, захтева заштитне премазе за спречавање корозије.

Легирани челик је бољи избор за морска окружења због своје супериорне отпорности на корозију.

К: Који је челик бољи за апликације на високим температурама?

А: Легирани челик је погоднији за апликације на високим температурама јер одржава чврстоћу и жилавост на повишеним температурама.