Ugljični čelik: Temeljna jezgra u industriji
Glavne komponente ugljičnog čelika su željezo i ugljik. Njegov sadržaj ugljika obično je između 0. 02% i 2,1%. Sadrži i malu količinu mangana, silicija, sumpora, fosfora i drugih elemenata. Kao jedan od najčešće korištenih metalnih materijala u modernoj industriji, ugljični čelik postao je osnovni materijal u građevinskim poljima, proizvodnju strojeva, transporta itd. Zbog svojih prednosti poput niskih troškova, podesivih performansi i prikladne prerade.
Klasifikacija
Prema razlici u sadržaju ugljika, ugljični čelik se može podijeliti u tri kategorije:
Čelik s niskim udjelom
Čelik s niskim udjelom ugljika (c manje ili jednak 0. 25%): Ima izvrsnu plastičnost i zavarivanje Sposobnost, snažna otpornost na utjecaj i tipične primjene uključuju automobilske školjke, građevinske čelične šipke i hladno valjane ploče. Rockwell tvrdoća hrb govori o 60-90
Čelik srednjeg ugljika
Srednji ugljični čelik (0. 25%
Čelik s visokim ugljikom
Visoki ugljični čelik (c veći od ili jednak 0. 6%): Tvrdoća može doći do HRC60 ili više, ali krhkost je značajna. Uglavnom se koristi za alate visoke snage kao što su noževi i opruge.
Proizvodni proces
Moderna proizvodnja ugljičnog čelika uglavnom prihvaća dva procesa: pretvarač s vrhunskim kisikom (BOF) i električna lučna peć (EAF), koji čine 70% i 25% globalne proizvodnje. Nakon rafiniranja, ona se izrađuje u ploče, profile itd. Kroz kontinuirano lijevanje-vrući postupak valjanja. Nakon toga, toplinski tretmani poput normalizacije (grijanje na 850 stupnjeva i hlađenje zraka) i u gašenje (hlađenje vode) mogu se provesti za promjenu mikrostrukture. Na primjer, ugašenje + temperiranje niske temperature može dobiti strukturu martenzita u kaljenju visoke tvrdnje.
Prednosti i ograničenja izvedbe
Omjer čvrstoće i težine ugljičnog čelika bolji je od većine legura, a trošak prerade samo 1\/3 od nehrđajućeg čelika. Međutim, njegov otpor korozije je loša, a godišnja brzina korozije u vlažnom okruženju može doseći 0. 1-0. 7 mm, koju je potrebno zaštititi galvanizacijom (cink sloj veći ili jednak ili jednak 80 g\/m²) ili slikanje. Krhta lom sklona je pojavljivanju u okruženjima s niskim temperaturama (<-40℃), so nickel-based low-temperature steel is mostly used in equipment in the Arctic.
Inovacija aplikacije
Posljednjih godina, čelik s niskom legurom visoke čvrstoće (HSLA), poput Q345B, povećao je snagu prinosa na više od 345MPa dodavanjem manje od 1,5% NB, V i drugih elemenata i uspješno je smanjio težinu za 2 0% za upotrebu u vučama vjetrenjača. Površeno karbinizirajuće tretman (dubina 0. 5-2 mm) može učiniti površinsku tvrdoću zupčanika HRC 58-62, dok jezgra održava dobru žilavost.
S razvojem tehnologije modifikacije materijala, ugljični čelik probija se kroz tradicionalne granice performansi kroz regulaciju mikro strukture i kompozitne procese (lasersko obloge keramičkog premaza) i nastavlja pomladiti novu vitalnost pod konceptom zelene proizvodnje.
