Rôzne druhy a vlastnosti ocele

Podľa World Steel Association existuje viac ako 3 500 rôznych stupňov oceľ, ktoré zahŕňajú jedinečné fyzikálne, chemické a environmentálne vlastnosti.

V zásade je oceľ zložená zo železa a uhlíka, hoci je to množstvo uhlíka, ako aj úroveň nečistôt a prídavných legovacích prvkov, ktoré určujú vlastnosti každej ocele grade.

Obsah uhlíka v oceli sa môže pohybovať od 0,1% do 1,5%, ale najčastejšie používané druhy ocele obsahujú iba 0,1% až 0,25% uhlíka. Prvky ako mangán, fosfor a síra sa nachádzajú vo všetkých druhoch ocele, ale zatiaľ čo mangán má priaznivé účinky, fosfor a síra sú škodlivé pre pevnosť a životnosť ocele.

Ocel sa dá všeobecne rozdeliť do štyroch skupín na základe ich chemického zloženia:

1. Uhlíkové ocele
2. Zliatinové ocele
3. Nerezové ocele
4. Nástrojové ocele

V nasledujúcej tabuľke sú uvedené typické vlastnosti ocelí pri izbovej teplote (25 ° C). Široký rozsah pevnosti v ťahu, medza klzu a tvrdosti sú do značnej miery spôsobené rôznymi podmienkami tepelného spracovania.

Uhlíková oceľ obsahuje stopové množstvá legovacích prvkov a predstavuje 90% celkovej výroby ocele. Uhlíkové ocele možno ďalej rozdeliť do troch skupín v závislosti od ich obsahu uhlíka:

• Nízko uhlíkové ocele / mäkké ocele obsahujú až 0,3% uhlíka
• Stredne uhlíkové ocele obsahujú 0,3 - 0,6% uhlíka
• Vysokouhlíkové ocele obsahujú viac ako 0,6% uhlíka

Zliatinové ocele obsahujú legujúce prvky (napr. mangán, kremík, nikel, titán, meď, chróm a hliník) v rôznych pomeroch, aby manipulovať s vlastnosťami ocele, ako je jej tvrditeľnosť, odolnosť proti korózii, pevnosť, tvarovateľnosť, zvárateľnosť alebo ťažnosť. Medzi aplikácie pre legovanú oceľ patria potrubia, automobilové diely, transformátory, generátory energie a elektrické motory.

Nehrdzavejúca oceľ všeobecne obsahuje 10 až 20% chrómu ako hlavný legujúci prvok a je hodnotená pre vysokú odolnosť proti korózii. S viac ako 11% chrómu je oceľ asi 200krát odolnejšia voči korózii ako mäkká oceľ. Tieto ocele sa dajú rozdeliť do troch skupín na základe ich kryštalickej štruktúry:

• Austenitická: Austenitická oceľ je nemagnetická a tepelne nespracovateľná a zvyčajne obsahuje 18% chrómu, 8% niklu a menej ako 0,8% uhlíka. Austenitické ocele tvoria najväčšiu časť globálneho trhu s nehrdzavejúcou oceľou a často sa používajú v zariadeniach na spracovanie potravín, kuchynskom riade a potrubí.
• ferritic: Feritické ocele obsahujú stopové množstvá niklu, 12 - 17% chrómu, menej ako 0,1% uhlíka, spolu s ďalšími legujúcimi prvkami, ako je molybdén, hliník alebo titán. Tieto magnetické ocele nie je možné kaliť tepelné spracovanie ale môže byť posilnená prácou za studena.
• Martenzitická: Martenzitická oceľ obsahuje 11 - 17% chrómu, menej ako 0,4% niklu a až 1,2% uhlíka. Tieto magnetické a tepelne spracovateľné ocele sa používajú v nožoch, rezných nástrojoch, ako aj v stomatologických a chirurgických zariadeniach.

Nástrojové ocele obsahujú volfrám, molybdén, kobalt a vanád v rôznych množstvách na zvýšenie tepelnej odolnosti a odolnosti, vďaka čomu sú ideálne pre rezacie a vŕtacie zariadenia.

Výrobky z ocele možno ich rozdeliť aj podľa ich tvarov a súvisiacich aplikácií:

• Medzi dlhé / rúrkové výrobky patria tyče a prúty, koľajnice, drôty, uholníky, rúry a tvary a profily. Tieto výrobky sa bežne používajú v automobilovom a stavebnom priemysle.
• Ploché výrobky zahŕňajú dosky, listy, zvitky a pásy. Tieto materiály sa používajú najmä v automobilových súčiastkach, zariadeniach, obaloch, stavbe lodí a stavebníctve.
• Ostatné výrobky zahŕňajú ventily, armatúry a príruby a používajú sa hlavne ako potrubné materiály.