Zdieľam:
10 Mechanické a fyzikálne vlastnosti ocele
mechanické a fyzikálne vlastnosti ocele môžu sa veľmi líšiť v závislosti od ich zloženia a percentuálneho podielu nečistôt (ako je fosfor alebo síra).
Týmto spôsobom, keď chcete dosiahnuť lepšie mechanické a fyzikálne vlastnosti oproti iným, môže byť oceľ legovaná chrómom, kobaltom, meďou, molybdénom, niklom, dusíkom, selénom, tantálom, titánom, volfrámom alebo vanádom..
Zloženie a vlastnosti ocele sa veľmi líšia. Ocel vo všeobecnosti má nižší obsah uhlíka, ako je obsah železa, a nižší počet nečistôt, ako sa vyskytujú v iných kovoch.
Vo všeobecnosti sa fyzikálne vlastnosti, ako je hustota, elektrická a tepelná vodivosť, medzi jednotlivými zliatinami veľmi nelíšia.
Avšak mechanické vlastnosti, ako je pevnosť, ťažnosť a tvrdosť, závisia vo veľkej miere od typu zliatiny a zloženia ocele.
Hlavné mechanické vlastnosti ocele
1- Plasticity
Je to schopnosť ocele udržať si svoj tvar po tom, čo bola vystavená úsiliu. Ocele, ktoré sú legované malými percentami uhlíka, sú viac plastické.
2 - Krehkosť
Krehkosť je ľahkosť, s ktorou môže byť oceľ rozbitá, keď je vystavená úsiliu. Keď je oceľ legovaná, s vysokým percentom uhlia, má tendenciu byť krehkejšia.
3 - Zmäkčiteľnosť
Kujnosť je zariadenie, ktoré má byť laminované. Týmto spôsobom majú niektoré zliatiny z nehrdzavejúcej ocele tendenciu byť kujnejšie ako iné.
4- Tvrdosť
Tvrdosť je odolnosť proti kovu proti abrazívnym prostriedkom. Čím viac uhlíka sa pridá do oceľovej zliatiny, tým ťažšie bude (Kailas, s.f.)
5- Húževnatosť
Húževnatosť je koncept, ktorý označuje schopnosť ocele odolávať pôsobeniu vonkajšej sily bez porušenia.
V prípade ocele so strednou koncentráciou uhlíka je pevnosť zvyčajne vyššia (kapitola 6. Mechanické vlastnosti kovov, 2004).
Hlavné fyzikálne vlastnosti ocele
1- Telo
Zahrnúť vlastnosti týkajúce sa hmotnosti, objemu, hmotnosti a hustoty ocele.
2 - Tepelné
Vzťahuje sa na tri základné aspekty ocele: jej schopnosť viesť teplotu (vedenie), jej potenciál prenášať teplo (konvekcia) a jeho schopnosť vyžarovať infračervené žiarenie v médiu (žiarenie).
3- Elektrické
Vzťahujú sa na schopnosť ocele viesť elektrický prúd.
4. Optika
Tieto vlastnosti v prípade ocele označujú jej schopnosť odrážať svetlo alebo vydávať jas. Pokiaľ je nerezová oceľ legovaná vyšším percentom hliníka, budú mať lepšie optické vlastnosti.
5- Magnetické
Vzťahuje sa na schopnosť ocele indukovať alebo indukovať elektromagnetické pole.
Čím vyššie percento železa v zliatine ocele, tým väčšia je jeho schopnosť pôsobiť ako magnet (Sandhyarani, 2016).
Typy ocele
Podľa ich použitia sa vyrábajú rôzne druhy ocele, preto musia byť mechanické a fyzikálne vlastnosti týchto typov ocele rozdielne.
Týmto spôsobom boli vytvorené rôzne váhy na klasifikáciu ocele podľa jej vlastností (elasticita, hustota, bod tavenia, tepelná vodivosť, pevnosť, tvrdosť, okrem iného).
Na výrobu rôznych druhov ocele používajú výrobcovia pri výrobe zliatin rôzne koncentrácie iných kovov.
Výrobný proces a spôsob spracovania ocele tiež významne ovplyvňujú získaný konečný produkt.
Podľa Amerického inštitútu pre železo a oceľ (AISI pre skratku v angličtine), oceľ môže byť rozdelená do štyroch hlavných skupín podľa ich chemického zloženia:
- Uhlíková oceľ
- Legovaná oceľ
- Nerezová oceľ
- Nástrojová oceľ
Vlastnosti uhlíkovej ocele
Uhlíková oceľ je odvodená zo zliatiny železa a uhlíka. Zmenou percenta uhlia je možné vyrábať ocele s rôznymi vlastnosťami. Všeobecne platí, že čím vyššie percento uhlia, tým bude oceľ odolnejšia a tuhá.
Ocel s nízkym obsahom uhlia je na trhu známa ako kované železo. Tento typ ocele je ľahko ovládateľný, pretože je vysoko plastový.
Z tohto dôvodu sa široko používa na výrobu mriežok, dekoratívnych aplikácií alebo svietidiel.
Oceľ s priemerným obsahom uhlíka je vysoko húževnatá, preto sa používa na výrobu mostov alebo konštrukčných častí schopných podporovať veľké náklady..
Na výrobu káblov sa používa oceľ s vysokým obsahom uhlíka. Keď je percento uhlia väčšie ako železo, hovoríme o liatine, ktorá sa používa na výrobu váz a iných predmetov.
Aj keď je tento posledný typ ocele dosť tvrdý, je tiež veľmi krehký (Materiály, 2014)..
Vlastnosti legovanej ocele
Legovaná oceľ je taká, ktorá je vyrobená s malým percentom jedného alebo viacerých kovov iných ako železo.
Tieto kovy pridávané do zliatiny majú schopnosť meniť vlastnosti ocele.
Napríklad oceľ vyrobená zo železa, chrómu a niklu vedie k nerezovej oceli. Keď sa do tejto zliatiny pridá hliník, výsledok je tvárnejší a jednotnejší.
Keď sa pridajú mangánové zliatiny, môžu dosiahnuť výnimočnú pevnosť a tvrdosť.
Vlastnosti nehrdzavejúcej ocele
Nehrdzavejúca oceľ obsahuje 10 až 20% chrómu, čo je faktor, ktorý umožňuje jeho vysokú odolnosť voči korózii a oxidácii.
Keď oceľ obsahuje 11% chrómu, je približne 200 krát odolnejšia voči korózii ako oceľ, ktorá neobsahuje chróm. Existujú tri skupiny nehrdzavejúcej ocele:
Austenitická oceľJe to ten, ktorý má širšiu koncentráciu chrómu a malé percento niklu a uhlia.
Bežne sa používa na spracovanie potravín a rúr. Je ľahko rozpoznateľné, pretože nie je magnetické.
Feritická oceľje typ ocele, ktorá obsahuje približne 15% chrómu, ale len niekoľko stôp uhlia a iných kovov, ako je molybdén, hliník alebo titán.
Tento typ ocele je magnetický, vysoko tvrdý a odolný. Pri práci za studena sa môže kaliť.
Martenzitická oceľ: je taký, ktorý obsahuje mierne množstvá chrómu, niklu a uhlíka. Je vysoko magnetický a spracovateľný pri vysokých teplotách.
Martenzitická oceľ sa bežne používa na výrobu rezných nástrojov, ako sú nože a chirurgické zariadenia.
Vlastnosti nástrojovej ocele
Nástrojová oceľ je vysoko trvanlivá, odolná voči teplote as pomerne vysokou tvrdosťou.
Obsahuje volfrám, molybdén, kobalt a vanád. Je to ten, ktorý sa používa na výrobu vrtákov (Bell, 2017).
referencie
- Bell, T. (17. marca 2017). Získané z Aké sú typy a vlastnosti ocelí?: Thebalance.com.
- Kapitola 6. Mechanické vlastnosti kovov. (2004). Získané z mechanických vlastností kovov: virginia.edu.
- Guru, W. (2017). Weld Guru Získané z Sprievodcu mechanickými vlastnosťami kovov: weldguru.com.
- Kailas, S.V. (s.f.). Kapitola 4. Mechanické vlastnosti kovov. Získané z materiálovej vedy: nptel.ac.in.
- Matter, T. (august 2002). Celková hmota Získané z mechanických vlastností kovov: totalmateria.com.
- Materiály, A. (2. decembra 2014). Zdroj: MECHANICKÉ A FYZIKÁLNE VLASTNOSTI: worldstainless.org.
- Sandhyarani, N. (4. augusta 2016). Získané z Fyzikálnych vlastností ocele: buzzle.com.