Odlomak

UVOD

Čelik je metastabilno kristalizovana Fe – C (Fe – Fe3C) legura sa sadržajem ugljenika od 0, 02% do 2, 14 %. Dodavanjem volframa, molibdena, hroma, vanadijuma, mangana, nikla, kobalta i drugiih metala, pojedinačno ili u kombinaciji, dobijaju se legirani čelici za specijalne svrhe, izuzetno mehanički, hemijski ili toplotno postojani. Ako je maseni udeo legirajućih elemenata veći od masenog udela gvožđa, ili se gvožđe nalazi samo u tragovima, onda ne govorimo o čeliku već o novim tipovima legura. Neverovatan raspon i fleksibilnost osobina (uz pomoć legiranja, termičke obrade ili plastične prerade) kao i relativno niska cena proizvodnje čine ga i dalje najrasprostranjenije korišćenim metalnim materijalom.

 

 

 

ČELICI
Kao sto smo već rekli čelici predstavljaju legure gvožđa sa 0, 02 – 2, 14 ugljenika, u kojima je ugljenik izdvojen u obliku cementita. Međutim, u praktičnim uslovima proizvodnje čelika ne mogu da se potpuno uklone prateći elementi ili je njihovo prisustvo uslovljeno tehnologijom izrade čelika. U većini slučajeva nije ni ekonomski opravdana proizvodnja veoma čistih legura. U tom smislu čelici uobičajeno sadrže u većoj ili manjoj količini prateće elemente, kao što su silicijum, mangan, sumpor, fosfor, azot, kiseonik, vodonik, bakar, nikal, hrom i dr., pored ugljenika kao osnovnog legirajućeg elementa. Ukoliko neki od prisutnih hemijskih elementa značajno utiče na svojstva čelika onda se on smatra legirajućim elementom. Minimalni sadržaj najčešće korišćenih legirajućih elemenata je propisan standardima koji se odnose na označavanje čelika.
Sumpor, fosfor, azot, kiseonik i vodonik nepovoljno utiču na svojstva čelika čak i kada je njihov udeo u čeliku veoma mali (reda veličina stotih pa čak i hiljaditih delova procenta) , pa se pri proizvodnji čelika njihov sadržaj svodi na vrednost koja je prihvatljiva sa gledišta primene čelika. Nepovoljan uticaj navedenih elemenata se smanjuje dodavanjem silicijuma i mangana (ili aluminijuma i titana) ali se pri tome formiraju jedinjenja, koja jednim delom ostaju u čeliku u vidu nemetalnih uključaka. Kao rezultat svega toga čelik sadrži prateće elemente rastvorene u feritu i nemetalne uključke u obliku oksida, sulfida, silikata i eventualno fosfida.
Postupak prerade čelika u velikoj meri utiče na količinu i vrstu pratećih elemenata. Najvažniji postupci proizvodnje čelika su: Simens – Martinov, Besemerov, Tomasov i postupak dobijanja u elektro – pećima. Svaki od navedenih postupaka daje čeliku određena svojstva pa se mogu naći nazivi: Simens – Martinov čelik, Besemerov čelik itd.

 

 

 

PODELA ČELIKA
Podela čelika se može izvesti prema raznim kriterijumima: postupku proizvodnje hemijskom sastavu, nameni, karakterističnim svojstvima i sl. Podela čelika prema postupku proizvodnje je već navedena. Prema hemijskom sastavu čelici se mogu podeliti na nelegirane (ugljenične) i legirane čelike.
Ugljenični čelici, kao što je već navedeno, sadrže ugljenik kao osnovni legirajući element, prateće elemente odnosno primese. Prema sadržaju ugljenika ovi čelici se dele niskougljenične ( 0, 25 %) , srednjeugljenične (0, 25 – 0, 6 %) i visokougljenične (> 0, 6 %).
Legirani čelici sadrže jedan ili više legirajućih elemenata osim ugljenika i prema stepenu legiranosti se mogu podeliti na niskolegirane (do 5 %) , srednjelegirane (5 do 10 %) i visokolegirane (preko 10 %). Poslednju podelu treba smatrati samo orijentacionom.
Prema nameni čelici se mogu podeliti na konstrukcione, alatne i čelike posebne namene. Konstrukcioni (konstrukcijski) mogu biti predviđeni za opštu namenu, za noseće konstrukcije, za cementaciju, za poboljšanje, za opruge, za ležaje, za vijke i dr. Alatni mogu biti predviđeni za rad u hladnom i za rad u toplom stanju. Čelici posebne namene su nerđajući, vatrostalni, vatrootporni, magnetni čelici i dr.

 

 

 

SVOJSTVA ČELIKA
Mehanička i tehnološka svojstva čelika se mogu menjati u veoma širokom rasponu zavisno od sastava i prerade. Čelik poseduje svojstva deformabilnosti, obrade rezanjem, može da se lije i zavaruje. Za plastično deformisanje i zavarivanje su najpogodniji niskougljenični čelici sa malim sadržajem primesa. S obzirom da imaju malu čvrstoću a veliku deformabilnost lako se oblikuju u hladnom stanju u poluproizvode kao što su žice, limovi, tankozidni profili. Pri deformisanju u hladnom stanju raste im čvrstoća i tvrdoća a opada izduženje i žilavost. Ovi čelici se teže obrađuju rezanjem, jer zbog izražene deformabilnosti stvaraju dugačku strugotinu koja se teško uklanja pri rezanju i površina nije glatka. Izuzetak predstavljaju čelici za automate koji imaju veći sadržaj sumpora i fosfora u odnosu na uobičajene vrednosti. Za opterećene delove konstrukcija koriste se srednje ugljenični ili visokougljenični čelici i legirani čelici. Ovi čelici u žarenom stanju imaju zadovoljavajuću deformabilnost u hladnom stanju, mogu se obrađivati rezanjem a nakon oblikovanja se termičkom obradom poveća čvrstoća do potrebnog nivoa za primenu. Povećani nivo čvrstoće obično izaziva smanjenje žilavosti tako da se kod legiranih i visokougljeničnih javlja problem krtosti, posebno pri radu na niskim tempreraturama. Karakteristična svojstva raznih vrsta legiranih čelika biće istaknuta u narednim poglavljima.

 

No votes yet.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Mašinstvo

Više u Seminarski radovi

Više u Skripte

Komentari