Својства материјала угљеничног челика

Својства материјала угљеничног челика

Садржај схов

Карбонски челик је класа легура гвожђе-угљеник у којој гвожђе (Фе) служи као матрица и угљеник (Ц) је примарни легирајући елемент, обично присутан у концентрацијама у распону од 0.002% до 2.11% по тежини.

Он остаје један од најчешће коришћених инжењерских материјала због свог економичност, свестраност, и подесива механичка својства.

За разлику од легираних челика, који се ослањају на значајне додатке елемената као што је хром, никл, или молибден за прилагођавање својстава, угљенични челик постиже своје перформансе првенствено кроз интеракцију између садржаја угљеника, микроструктура, и топлотни третман.

Глобално, угљенични челик је основа индустрије укључујући грађевинарство, производња аутомобила, бродоградња, производња машина, и алати.

Његова погодност за ове секторе произилази из равнотежа између снаге, дуктилност, жилавост, отпорност на хабање, и обрадивост, чинећи га основним материјалом у традиционалним и напредним инжењерским апликацијама.

Разумевање угљеничног челика захтева а мултиперспективна анализа обухватајући хемијски састав, микроструктура, механичка и термичка својства, Понашање корозије, електричне карактеристике, и методе обраде.

Сваки од ових фактора директно утиче на перформансе материјала у стварним применама.

1. Састав и микроструктура

Угљеник као примарна контролна варијабла

Атоми угљеника заузимају међупросторна места у решетки гвожђа и формирају цементит (Фе₃ц). Масени удео угљеника контролише фазне фракције и температуре фазне трансформације:

Материјал угљеничног челика
Материјал угљеничног челика
  • Лов-Ц (≤ 0.25 вт%) — феритна матрица са диспергованим перлитом: одлична дуктилност и заварљивост.
  • Средње-Ц (≈ 0,25–0,60 теж.%) — повећана фракција перлита; након гашења и темперирања равнотежа снаге и жилавости.
  • Хигх-Ц (> 0.60 вт%) — висок садржај перлита/цементита; висока тврдоћа и отпорност на хабање; ограничена дуктилност.

Ови режими прате односе равнотеже гвожђе-угљеник; стварне микроструктуре у пракси зависе од брзине хлађења и додатака легуре.

Мањи елементи и њихове улоге

  • Манган (Мн) — комбинује се са сумпором да би формирао МнС уместо ФеС, побољшава очвршћавање и затезну чврстоћу, оплемењује жито. Типично 0,3–1,2 теж.%.
  • Силицијум (И) — деоксидатор и ојачавач у чврстом раствору (тип. 0.15–0,50 теж.%).
  • Фосфор (П) и Сумпор (С) — контролисано на ниске нивое ппм; повишен П изазива кртост на ниској температури; С изазива врућу краткоћу осим ако се не ублажи (Нпр., Додаци Мн или одсумпоравање).
  • Додаци за легирање (ЦР, Мо, У, У, Од) — када је присутан у скромним количинама, челик постаје „ниско легиран“ и добија побољшану способност каљења, жилавост или способност високих температура; они померају материјал изван једноставне породице „угљеничног челика“..

2. Микроструктурна регулација топлотном обрадом

Топлотна обрада је примарна индустријска полуга за претварање исте хемије угљеничног челика у изразито различите микроструктуре и скупове механичких својстава.

Термичка обрада угљеничног челика
Термичка обрада угљеничног челика

Враголовање (пуна / процес жарење)

  • Сврха: омекшати, ослободити стреса, хомогенизују микроструктуру и побољшавају обрадивост.
  • Циклус (типично): топлота мало изнад Ац3 (или до одређене температуре аустенитизације) → држите за изједначење (време зависи од величине секције; правило палца 15–30 мин пер 25 мм дебљине) → спора пећ хладна (често 20–50 °Ц/х или неконтролисано хлађење пећи).
  • Произведена микроструктура: груби перлит + ферит; карбидна сфероидизација се може развити са подкритичним намакањем.
  • Имовински исход: најнижа тврдоћа, максимална дуктилност и формабилност; корисно пре тешке хладне обраде или машинске обраде.

Нормализација

  • Сврха: пречистити жито, повећати снагу и жилавост у односу на потпуно жарење.
  • Циклус (типично): топлота изнад Ац3 → држите ~15–30 мин по 25 мм → охладити на мирном ваздуху.
  • Произведена микроструктура: финији перлит од жарења са мањом величином зрна.
  • Имовински исход: већи принос/УТС од жареног, побољшана жилавост зареза и уједначенија механичка својства по пресецима.

Спхероидизинг

  • Сврха: произвести меку, лако обрадива структура за високоугљеничне челике пре обраде.
  • Циклус (типично): продужено држање (~10–40 сати) нешто испод Ац1 (или циклично подкритично жарење) да се подстакне грубљање карбида у сфероиде.
  • Произведена микроструктура: феритна матрица са сфероидним честицама цементита (сфероидит).
  • Имовински исход: веома мала тврдоћа, одлична обрадивост и дуктилност.

Гашење (каљење)

  • Сврха: стварају тврду мартензитну површину или масу брзим хлађењем од аустенита.
  • Циклус (типично): аустенизирати (температура зависи од садржаја угљеника и легуре, често 800–900 °Ц) → држати за хомогенизацију → гасити у води, средства за гашење уља или полимера; брзина хлађења мора бити већа од критичног хлађења да би се потиснуо перлит/баинит.
  • Произведена микроструктура: мартензита (или мартензита + задржани аустенит у зависности од Мс и угљеника), потенцијално баинит ако је хлађење средње.
  • Имовински исход: веома високе тврдоће и чврстоће (мартензита); висока заостала затезна напрезања и подложност пуцању/изобличавању без одговарајуће контроле.

Ублажавање

  • Сврха: смањују ломљивост мартензита и враћају жилавост уз задржавање тврдоће.
  • Циклус (типично): поново загрејати каљени челик до температуре каљења (150–650 °Ц у зависности од жељене тврдоће/жилавости), држи (30–120 мин у зависности од секције) → хлађење на ваздуху.
  • Микроструктурна еволуција: мартензит се разлаже на каљени мартензит или ферит+сфероидизовани карбиди; таложење прелазних карбида; смањење тетрагоналности.
  • Имовински исход: крива компромиса: виша темп каљења → нижа тврдоћа, већа жилавост и дуктилност.
    Типична индустријска пракса прилагођава каљење за циљни ХРЦ или механичке минимуме.

3. Механичке особине угљеничног челика

Табела испод даје репрезентативну, инжењерско-корисни домети за ниско-, средњи- и високоугљеничних челика у уобичајеним условима (топло обрађен/нормализован или гашен & каљен где је забележено).

Ово су типично бројеви за смернице — квалификационо тестирање је потребно за критичне примене.

Имовина / стање Лов-Ц (≤0,25% Ц) Средње-Ц (0.25–0,60% Ц) Хигх-Ц (>0.60% Ц)
Типично стање (производња) топло ваљани / нормализован топло ваљани, нормализован или КТ жарени или каљени+каљени
Крајња затезна чврстоћа, Утс (МПА) 300-450 500-800 800–1.200
Граница течења (0.2% РП0.2) (МПА) 150-250 250-400 (варира; често висока ако се угаси)
Издужење, А (%) 20-35 10-20 <10 (жарозан)
Смањење подручја, З (%) 30-50 15-30 <15
Тврдоћа (Хб / ХРЦ) ХБ 80–120 ХБ 120–200 Хб 200+; ХРЦ до 60 (угашен)
Цхарпи В-Бетцх (соба Т) Вода >100 Ј 50–80 Ј <20 Ј (утајан)
Модул еластичности, Е ~200–210 ГПа (сви бендови) исто исто
Густина ~7,85 г·цм⁻³ исто исто

Пластичност и жилавост

Пластичност описује способност материјала да се подвргне трајној деформацији без лома, док се жилавост односи на њену способност да апсорбује енергију током ударног оптерећења:

  • Челик са ниским садржајем угљеника: Показује одличну пластичност, са издужењем при прекиду у распону од 20%–35% и смањењем површине од 30%–50%.
    Његова отпорност на ударце (Вода) на собној температури је изнад 100 Ј, омогућавање процеса као што су дубоко извлачење, жигосање, и заваривање без пуцања.
    То га чини пожељним материјалом за структурне компоненте са танким зидовима као што су аутомобилски панели и челичне шипке за изградњу.
  • Средње-угљенични челик: Балансира пластичност и жилавост, са издужењем при прекиду од 10%–20% и Акв од 50–80 Ј на собној температури.
    После гашења и каљења, његова жилавост је додатно побољшана, избегавајући кртост каљеног високоугљеничног челика, који одговара применама као што су преносна вратила, зупчаници, и вијци.
  • Високоугљенични челик: Има слабу пластичност, са издужењем при прекиду испод 10% а Акв често мање од 20 Ј на собној температури.
    На ниским температурама, постаје још крхкија, са наглим падом ударне жилавости, тако да није погодан за носиве компоненте изложене динамичким или ударним оптерећењима.
    Уместо тога, користи се за статичне делове који захтевају високу отпорност на хабање, као што су сечива ножева и намотаји опруге.

Отпорност на умор

Отпорност на замор је способност угљеничног челика да издржи циклично оптерећење без квара, критично својство за компоненте као што су осовине и опруге које раде под сталним напрезањем.

Челик са ниским садржајем угљеника има умерену чврстоћу на замор (око 150–200 МПа, 40%–50% његове затезне чврстоће), док средње-угљенични челик после гашења и каљења показује већу заморну чврстоћу (250–350 МПа) због своје префињене микроструктуре.

Високоугљенични челик, када се правилно термички обради да би се смањио унутрашњи стрес, може постићи чврстоћу на замор од 300–400 МПа,

али његове карактеристике замора су осетљиве на површинске дефекте као што су огреботине и пукотине, који захтевају пажљиву завршну обраду површине (Нпр., полирање, сачмарење) да побољша живот умора.

4. Функционална својства

Поред основних механичких метрика, угљенични челик показује скуп функционалних атрибута који одређују његову погодност за окружење и услове рада.

Понашање и ублажавање корозије

Угљенични челик не ствара заштитни пасивни оксидни филм (за разлику од нерђајућих челика који садрже хром); уместо тога, излагање кисеонику и влази производи лабав, порозни оксиди гвожђа (хрђа) који омогућавају наставак продора корозивних врста.

Типичне стопе атмосферске корозије за незаштићени угљенични челик су отприлике 0.1–0,5 мм/год, али стопе се значајно убрзавају у киселим, алкалне или средине богате хлоридима (на пример, у морској води).

Уобичајени инжењерски одговори:

  • Заштита површине: топло цинковање, електричан, системи органских боја, и премази за хемијску конверзију (Нпр., фосфатирање).
  • Мере пројектовања: дренажа да би се избегла стагнација воде, изолација различитих метала, и обезбеђење инспекције/одржавања.
  • Замена материјала: где је изложеност озбиљна, наведите нерђајући челик, легуре отпорне на корозију или применити робусне облоге/облоге.

Избор треба да буде заснован на очекиваном окружењу, потребан радни век и стратегија одржавања.

Термичка својства и границе радне температуре

Угљенични челик комбинује релативно високу топлотну проводљивост са умереним термичким ширењем, што га чини ефикасним за апликације за пренос топлоте, истовремено пружајући предвидљиво димензионално понашање при промени температуре.

Кључне нумеричке вредности и импликације:

  • Топлотна проводљивост:40–50 В·м⁻¹·К⁻¹ на собној температури — супериорнији од типичних нерђајућих челика и већине инжењерских полимера; погодан за измењиваче топлоте, цеви за котлове и компоненте пећи.
  • Коефицијент топлотног ширења:11–13 × 10⁻⁶ /°Ц (20-200 ° Ц), нижи од алуминијума и компатибилан са многим склоповима на бази челика.
  • Отпорност на температуру: Челик са ниским садржајем угљеника може се користити континуирано на температурама до 425 ℃, али његова снага брзо опада изнад 400℃ због грубости и омекшавања зрна.
    Челик са средњим угљеником има максималну континуирану радну температуру од 350 ℃, док је високоугљенични челик ограничен на 300℃ због своје веће подложности термичком омекшавању.
    Изнад ових температура, легирани челици или челици отпорни на топлоту су потребни да би се одржао структурни интегритет.

Елецтрицал Пропертиес

Угљенични челик је добар електрични проводник, са отпорношћу од приближно 1.0 × 10⁻⁷ Ω·м на собној температури — вишој од оне код бакра (1.7 × 10⁻⁸ Ω·м) али ниже од већине неметалних материјала.

Његова електрична проводљивост благо опада са повећањем садржаја угљеника, пошто честице цементита ремете проток слободних електрона.

Док се угљенични челик не користи за високоефикасне електричне проводнике (улогу у којој доминирају бакар и алуминијум), погодан је за шипке за уземљење, електрична кућишта, и компоненте преноса ниске струје где је проводљивост секундарна у односу на механичку чврстоћу.

5. Перформансе обраде — обрадивост и понашање при обликовању

Врућа обрада и хладно обликовање

  • Вруће ковање / котрљање: Низак- и средње-угљенични челици показују одличну топлотну обрадивост.
    У ~1000–1200 °Ц микроструктура се претвара у аустенит са високом дуктилношћу и ниском отпорношћу на деформацију, омогућава значајно топло обликовање без пуцања.
  • Стеелс високих угљеника: Топла обрадивост је лошија због присуства тврдог цементита; ковање захтева више температуре и контролисане стопе деформације да би се избегло пуцање.
  • Хладно котрљање / формирање: Нискоугљенични челици су погодни за хладно обликовање и производњу лимова, омогућавајући танке мере са добром завршном обрадом површине и контролом димензија.

Разматрања о заваривању и најбоља пракса

Заварљивост у великој мери зависи од садржаја угљеника и повезаног ризика од формирања тврдих мартензитних структура у зони утицаја топлоте (Хај):

  • Челике ниског угљеника (Ц ≤ 0.20%): Одлична заварљивост са стандардним процесима (арц, МЕ/МАГ, Камен, отпорно заваривање). Мала склоност ка ХАЗ мартензиту и пуцању изазваном водоником.
  • Средње-угљенични челици (0.20% < Ц ≤ 0.60%): Умерена заварљивост. Претходно загревање (обично 150–300 °Ц) и контролисане међупролазне температуре, плус каљење након заваривања, су обично потребни да би се смањила заостала напрезања и избегла кртост ЗУТ.
  • Стеелс високих угљеника (Ц > 0.60%): Лоша заварљивост. Ризик од стврдњавања ХАЗ-а и пуцања је висок; заваривање се генерално избегава за критичне компоненте у корист механичког спајања или коришћење одговарајућих процедура за пуњење/заваривање са ниским ризиком са опсежним третманом пре/послије топлоте.

Перформансе обраде

Перформансе обраде се односе на лакоћу са којом се угљенични челик може сећи, избушени, и млевено, што је одређено његовом тврдоћом, жилавост, и микроструктура:

  • Средње-угљенични челик (Нпр., 45# челик): Има најбоље перформансе обраде.
    Његова уравнотежена тврдоћа и жилавост смањују хабање алата и производе глатку површину, што га чини најшире коришћеним материјалом за машинске компоненте као што су вратила и зупчаници.
  • Челик са ниским садржајем угљеника: Има тенденцију да се држи алата за сечење током машинске обраде због своје високе пластичности, што резултира лошом завршном обрадом површине и повећаним хабањем алата.
    Ово се може ублажити повећањем брзине резања или употребом расхладних течности за подмазивање.
  • Високоугљенични челик: У жареном стању, његова смањена тврдоћа побољшава перформансе обраде; у угашеном стању, његова висока тврдоћа отежава машинску обраду, који захтевају употребу резних алата отпорних на хабање као што је цементни карбид.

6. Ограничења и методе побољшања перформанси

Упркос многим предностима, угљенични челик има инхерентна ограничења која ограничавају његову примену у одређеним сценаријима, а развијене су методе циљаног побољшања за решавање ових проблема.

Ограничења кључа

  • Слаба отпорност на корозију: Као што је раније наведено, угљенични челик је склон рђи у већини окружења, који захтевају површинску обраду или замену са материјалима отпорнијим на корозију за дуготрајну употребу у тешким условима.
  • Ограничена чврстоћа на високим температурама: Његова снага се значајно смањује изнад 400 ℃, чинећи га неприкладним за високотемпературне структурне компоненте као што су делови млазног мотора или котловске цеви високог притиска.
  • Ниска отпорност на хабање: Чисти угљенични челик има релативно ниску отпорност на хабање у поређењу са легираним челиком или површински каљеним материјалима, ограничавајући његову употребу у апликацијама са високим хабањем без додатног третмана.

Методе побољшања перформанси

Низ металуршких и површинских инжењерских приступа се користи за продужење радног века и проширење омотача примене:

  • Очвршћавање површине: Карбуризам, нитрирање и индукционо/ласерско очвршћавање производе тврдо кућиште отпорно на хабање (тврдоћа кућишта до ХРЦ ~60) са дуктилним језгром - широко примењен на зупчаницима, брегасте и осовине.
    Нитрирање јединствено нуди очвршћавање на нижим температурама уз минимално изобличење.
  • Легирање / Стеелс ниски легури: Мали контролисани додаци Цр, У, Мо, В и други трансформишу угљеничне челике у нисколегиране разреде са побољшаном способношћу каљења, чврстоћа на повишеној температури и повећана отпорност на корозију.
    Пример: додавањем 1-2% Цр на базу средњег угљеника даје се легура која садржи Цр (Нпр., 40ЦР) са врхунском каљивошћу и механичким перформансама.
  • Композитни премази и облоге: Керамички термички премази, ПТФЕ/епокси полимерне облоге, металне облоге или заварени слојеви комбинују економичност конструкције угљеничног челика са хемијски или триболошки отпорном површином-ефикасном у хемијској обради, руковање храном и корозивни сервис.
  • Површинска обрада и механичка обрада: Пуцање, полирање, и контролисано брушење површине смањују концентраторе напрезања и побољшавају век трајања; пасивизација и одговарајући системи премаза успоравају иницирање корозије.

7. Типичне индустријске примене угљеничног челика

Широки омотач својстава угљеничног челика, ниска цена и зрел ланац снабдевања чине га основним структуралним и функционалним материјалом у многим индустријама.

Стезаљка од угљеничног челика
Стезаљка од угљеничног челика

Грађевинска и цивилна инфраструктура

Апликације: конструкцијске греде и стубови, арматурне шипке (оборити), компоненте моста, фасаде зграда, хладно обликовано уоквиривање, нагомилавање.
Зашто угљенични челик: одличан однос цене и снаге, Обликавост, заварљивост и контрола димензија за производњу великих размера.
Типични избори & прерада: нискоугљенични челици или благи челици (ваљане плоче, топло ваљани профили, хладно обликовани профили); израда резањем, заваривање и завртње; заштита од корозије галванизацијом, системи за фарбање или дуплекс премазивање.

Машинерија, пренос снаге и ротирајућа опрема

Апликације: шахтови, зупчаници, спојнице, осовине, Цранксхафттс, кућишта лежајева.
Зашто угљенични челик: средње количине угљеника уравнотежују обрадивост, чврстоћа и очвршћавање; може се површински очврснути ради отпорности на хабање уз задржавање чврстог језгра.
Типични избори & прерада: средње угљенични челици (Нпр., 45#/1045 еквиваленти) угашен & каљено или карбуризовано, а затим каљено; прецизна обрада, млевење, сачмарење за живот умора.

Аутомотиве и транспорт

Апликације: компоненте шасије, делови вешања, причвршћивачи, каросерије (благи челик), компоненте преноса и кочења (топлотно обрађени средње/високоугљенични челици).
Зашто угљенични челик: исплатива масовна производња, жигосаност, заварљивост и капацитет за локализовано очвршћавање.
Типични избори & прерада: нискоугљенични челици за панеле каросерије (хладно ваљани, обложене); средње/високоугљенични челици за конструкцијске и хабајуће делове са термичком обрадом; електропремази и галванизација за заштиту од корозије.

Уље, гасне и петрохемијске индустрије

Апликације: цевовод, кућишта под притиском, тела алата у бушотинама, крагне за бушење, конструкцијски ослонци.
Зашто угљенични челик: чврстоћа и економска доступност за цеви великог пречника и тешке структурне компоненте; лакоћа израде на терену.
Типични избори & прерада: Цевоводи од угљеничног челика и делови под притиском су често обложени или обложени (нерђајући слој, полимерна облога) у корозивној служби; термичке обраде и контролисана микроструктура за отпорност на лом у хладним климатским условима.

Производња енергије, котлови и опрема за пренос топлоте

Апликације: котловске цеви, Измењивачи топлоте, структурне компоненте турбине (нон-хот-сецтион), потпорне структуре.
Зашто угљенични челик: висока топлотна проводљивост и добра могућност израде за апликације са разменом топлоте где температуре остају у границама рада.
Типични избори & прерада: ниско- до средњеугљеничних челика за цеви и носаче; где температуре или корозивни медији прелазе границе, користите легиране или нерђајуће челике.

Алате, резне ивице, опруге и хабајући делови

Апликације: алат за резање, сечива за смицање, ударци, опруга, жица умире, носе плоче.
Зашто угљенични челик: високоугљенични челици и алатни челици могу постићи веома високу тврдоћу и отпорност на хабање када се термички обрађују.
Типични избори & прерада: високоугљеничне класе (Нпр., Т8/Т10 или еквиваленти од алатног челика) каљен и каљен до потребне тврдоће; површинско брушење, криогене обраде и очвршћавање кућишта за делове који су критични за хабање.

Поморство и бродоградња

Апликације: плоче трупа, структурни чланови, палубе, окови и причвршћивачи.
Зашто угљенични челик: економичан конструктивни материјал са добром израдом и поправљивошћу на мору.
Типични избори & прерада: ниско- до средње угљеничних конструкцијских челика; тешки премази, катодна заштита и облоге отпорне на корозију су стандардне.
Употреба челика за временске услове или заштићених композита где су потребни дуги интервали одржавања.

Раил, тешке опреме и рударства

Апликације: шине, точкови, осовине, окретна постоља, гране и кашике багера, компоненте дробилице.
Зашто угљенични челик: комбинација високе чврстоће, жилавост и способност површинског каљења за отпорност на хабање под екстремним механичким оптерећењем.
Типични избори & прерада: средњи- и високоугљеничних челика са контролисаном топлотном обрадом; индукција или површинско очвршћавање за контактне површине.

Цевоводи, резервоари и посуде под притиском (некорозиван или заштићен сервис)

Апликације: водовода и гасовода, Резервоари за складиштење, посуде за одржавање притиска (када су корозија и температура у границама).
Зашто угљенични челик: економичан за велике количине и лако спајање на терену.
Типични избори & прерада: нискоугљеничне плоче и цеви са поступцима заваривања квалификованим за кодирање; унутрашње облоге, премази или катодна заштита у корозивној служби.

Роба широке потрошње, апарати и општа израда

Апликације: оквир, кућишта, причвршћивачи, алате, намештаја и апарата.
Зашто угљенични челик: ниске цене, лакоћа формирања и завршне обраде, широка доступност производа од лимова и котура.
Типични избори & прерада: хладно ваљани нискоугљенични челици, поцинковане или органске превлаке; жигосање, дубоко цртање, тачкасто заваривање и премазивање прахом су уобичајени.

Причвршћивачи, окови и окови

Апликације: вијци, лудило, вијци, игле, шарке и конструктивне спојнице.
Зашто угљенични челик: способност хладног обликовања, термички обрађени и пресвучени; предвидљиве перформансе под условима предоптерећења и замора.
Типични избори & прерада: средње угљенични и легирани угљенични челици за причвршћиваче високе чврстоће (угашен & темперед); електричан, фосфат плус уље или топло цинковање за заштиту од корозије.

Нове и специјализоване употребе

Апликације & трендови: адитивна производња конструктивних делова (прашкасто и жичано-лучно облагање), хибридне структуре (челично-композитни ламинати), стратешко коришћење обложеног или обложеног угљеничног челика за замену скупљих легура.
Зашто угљенични челик: економичност материјала и прилагодљивост подстичу хибридизацију (челична подлога са пројектованом површином) и усвајање производње готово у облику мреже.

8. Закључак

Угљенични челик остаје један од најчешће коришћених металних материјала у савременој индустрији због своје комбинације економичност, подесива механичка својства, и одлична обрадивост.

Његов учинак је првенствено вођен садржај угљеника, микроструктура, и састав елемената у траговима, који се може даље оптимизовати кроз топлотни третман (враголовање, гашење, каљење, или нормализација) и површинско инжењерство (превлаке, овлашћење, облагање, или легирање).

Од а механичка перспектива, угљенични челик обухвата широк спектар: нискоугљеничне класе нуде високу дуктилност, Обликавост, и заваривост; средње угљенични челици обезбеђују равнотежу чврстоће, жилавост, и обрада; високоугљенични челици се одликују тврдоћом, отпорност на хабање, и перформансе замора.

Изван механичких перформанси, угљенични челик поседује функционална својства као нпр топлотна проводљивост, Димензионална стабилност, и електричну проводљивост, иако су његова отпорност на корозију и чврстоћа на високим температурама ограничене у односу на легиране или нерђајуће челике.

Индустријска свестраност је дефинишућа карактеристика угљеничног челика. Његове примене се крећу од грађевинске и аутомобилске компоненте до машинерија, енергија, цевоводи, и алати отпорни на хабање, одражавајући његову прилагодљивост различитим механичким и еколошким захтевима.

Ограничења у корозији, носити, а перформансе на високим температурама могу се ублажити кроз површинско очвршћавање, легирање, заштитни премази, и хибридни или обложени системи, обезбеђујући да угљенични челик остане конкурентан чак иу захтевним условима.

Често постављана питања

Како садржај угљеника утиче на својства угљеничног челика?

Угљеник повећава тврдоћу, затезна чврстоћа, и отпорност на хабање, али смањује дуктилност и ударну жилавост.

Челик са ниским садржајем угљеника је веома обликовљив; средње угљенични челик балансира снагу и дуктилност; високоугљенични челик је тврд и отпоран на хабање, али ломљив.

Може ли угљенични челик заменити нерђајући челик?

Угљенични челик није инхерентно отпоран на корозију као нерђајући челик.
Може да замени нерђајући челик у некорозивним срединама или при површинској заштити (превлаке, овлашћење, или облоге) се примењује. У високо корозивним окружењима, пожељнији су нерђајући челик или легирани челик.

Да ли је угљенични челик погодан за апликације на високим температурама?

Челик са ниским садржајем угљеника може се користити непрекидно до ~425 ℃, средње угљенични челик до ~350℃, и високоугљеничног челика до ~300℃. За температуре изнад ових граница, препоручују се легирани челици или челици отпорни на топлоту.

Како је угљенични челик заштићен од корозије?

Уобичајене методе укључују топло цинковање, електричан, сликање, фосфатирање, наношење полимерних или керамичких премаза, или коришћењем нисколегираних или нерђајућих алтернатива за оштре средине.

Дођите до Врх