Svet bez oceľových konštrukcií by bol akýmkoľvek zmysluplným spôsobom nerozpoznateľný ako moderný. Oceľ je prevládajúcim materiálom používaným na celej planéte na stavbu všetkého, čo musí byť pevné a trvalé: mrakodrapy, železničné trate, mosty, automobilové rámy a nespočetné množstvo domáceho náradia, ktoré musí tolerovať veľa stresu, opotrebenia a roztrhnúť.
Uhlíková oceľ je druh ocele obsahujúci množstvo prvku uhlíka, ktoré možno poznáte z iných študovaných oblastí ako veľmi bežný a všestranný atóm.
Zmena množstva uhlíka v uhlíkovej oceli, ktoré nikdy nevystúpi nad približne 2,0 percenta, môže drasticky zmeniť vlastnosti ocele; vysoko uhlíková oceľ je variant, ktorý napriek tomu, že je krehký podľa priemyselných štandardov, sa stal nepostrádateľným pri nespočetných vrstvách každodenného ľudského života.
Čo je oceľ?
Oceľ nie je kov, ale zliatina alebo zmes kovov. Skladá sa prevažne z kovového prvku železa (Fe), ktorý je nielen nevyhnutný pre stavbu, ale je potrebný aj pre tvorbu červených krviniek prenášajúcich kyslík vo vašom tele.
Keď sa železo zahrieva na veľmi vysoké teploty, napríklad na 1 300 ° C, mriežková štruktúra je tvorená susednými atómami mení tvar a umožňuje ostatným prvkom, ako je uhlík, v skutočnosti skĺznuť cez trhliny a infiltrovať mriežka. Keď mriežka vychladne, ostatné prvky sa v určitom zmysle v pravidelných intervaloch zapália do mriežky a stanú sa súčasťou mriežky a menia vlastnosti materiálu.
- Okrem základného prvku železo a samozrejme v mnohých prípadoch určitého množstva uhlíka patria aj ďalšie prvky nachádzajúce sa v oceli mangán, kobalt, kremík a chróm.
Druhy uhlíkovej ocele
Uhlíková oceľ, ako môžete pravdepodobne odvodiť z názvu tohto článku, sa dodáva vo formách odstupňovaných podľa špecifického obsahu uhlíka. Nízkouhlíková oceľ je tá, ktorá obsahuje menej ako 0,25 percenta uhlíka; stredne uhlíková oceľ obsahuje 0,25% až 0,55% uhlíka; a vysoko uhlíková oceľ je každý iný druh uhlíkovej ocele.
Nízko uhlíková oceľ nie je taká tvrdá ako odrody s vyšším obsahom uhlíka, ale je tiež menej krehká. Aj keď je pre vás pravdepodobne ťažké predstaviť si akýkoľvek druh ocele ako „mäkký“, pravdepodobne vás napadnú rozdiely v tom, ako rôzne oceľové predmety sa cítia už pri čítaní tohto článku bez toho, aby vôbec vedeli, že je to pravdepodobné kvôli ich odlišnému uhlíku obsah.
Čo je to vysoko uhlíková oceľ?
Akákoľvek oceľ s obsahom uhlíka 0,55 percent alebo viac, alebo približne jednou časťou zo 180, sa považuje za vysoko uhlíkovú oceľ. Stlačením tohto obsahu o viac ako 2 percentá bude výsledok mimoriadne krehký a bude mať obmedzené použitie, aj napriek tomu sa takto vyrábajú liatinové výrobky (napr. Kachle na drevo, riad). Ako teda vidíte, “s vysokým obsahom uhlíka„je relatívny pojem.
Medzi vlastnosti vysokej uhlíkovej ocele patrí veľmi vysoká pevnosť, extrémna tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu a mierna ťažnosť, miera schopnosti materiálu tolerovať deformáciu bez skutočnej lámanie.
Používa sa pri rezaní nástrojov kvôli svojej schopnosti udržať pod nátlakom veľmi ostré hrany; používa sa tiež na murovacie nechty, ktoré sa dajú ľahko búchať do skaly (aj keď nie rukami).
Čo je to nástrojová uhlíková oceľ?
Ocele s obsahom uhlíka vyšším ako 0,8 percenta sú známe ako nástrojovo-uhlíkové ocele. Názov je mienený ako vodítko; z dôvodu svojej extrémnej tvrdosti sa tieto ocele používajú v dierovačkách, strihacích čepeliach, rôznych druhoch pružín a všetkých druhoch strihacích nástrojov, nožov a holiacich strojčekov.
Železo v uhlíkovej oceli, na rozdiel od nehrdzavejúcej ocele, nie je odolné voči oxidácii (inak sa vo väčšine pozorovaných prípadov označuje ako Hrdza) bez ohľadu na jeho obsah uhlíka. Čím je však vyšší obsah uhlíka v oceli, tým je odolnejšia voči korózii kvôli svojej väčšej celkovej pevnosti.