Katere vrste jekla obstajajo in kako jih obdelati

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Brez odkritja jekla, njegovih lastnosti in metod obdelave moderna civilizacija ne bi obstajala. Že od antičnih časov so bile znane nekatere vrste jekla, ki so se uporabljale za izdelavo orožja in orodja. Z razvojem metalurgije in tehnologije obdelave kovin se je ta material začel uporabljati na skoraj vseh področjih človeške dejavnosti.

Razvrstitev po kemični sestavi

Zlitina železa z ogljikom, v kateri vsebnost slednjega ne presega 2%, se imenuje jeklo. Njegove glavne vrste so razvrščene predvsem po stopnji vsebnosti ogljika:

• nizkoogljično;
• srednji ogljik;
• visok ogljik.

Prva oblika imenovane komponente ne vsebuje več kot 0,25%. V srednje ogljikovih jeklih je njegova vsebnost v območju 0,25-0,6%, visokoogljična jekla pa se odlikujejo po koncentraciji nad 0,6%.

legiranje jekla

Izvirne surovine za proizvodnjo jekla že vsebujejo nekaj nečistoč. Večina jih je škodljivih, obstajajo pa tudi tisti, kiizboljšati lastnosti končnega izdelka. Sčasoma je bilo ugotovljeno, da nekateri dodatki bistveno spremenijo osnovne fizikalne in kemijske lastnosti opisane zlitine. Tako je bil odkrit proces legiranja. In danes so vrste in lastnosti jekla z legiranjem prednostna naloga pri raziskavah metalurških laboratorijev in inštitutov.

Po koncentraciji uporabnih nečistoč so ta jekla razdeljena v tri skupine:

• nizko legirana (nečistoče do 2,5%);
• srednje legirana (legirni elementi od 2,5 do 10%);
• visoko legirana (več kot 10% legirana).

Razvrstitev po namenu

Glede na način proizvodnje, kemično sestavo in količino legirnih elementov ločimo naslednje vrste jekla:

• strukturno;
• instrumental;
• s posebnimi fizikalnimi lastnostmi;
• s posebnimi kemičnimi lastnostmi.

Konstrukcijski tip je najbolj masiven, takšne zlitine se uporabljajo pri izdelavi večine inženirskih izdelkov in v gradbeništvu.

Orodja so z visoko vsebnostjo ogljika, visoke trdote, a tudi krhka. Uporabljajo se pri izdelavi različnih instrumentov - od kirurških do kovinskih rezalnih. Od tod tudi ime te vrste jekla.

Za posebne primere v proizvodnji so potrebne zlitine z danimi fizikalnimi lastnostmi:nizek koeficient linearne ekspanzije, visoka sposobnost magnetizacije itd. Te vrste jekla spadajo v razred s posebnimi fizikalnimi lastnostmi.

Zlitine z določenimi kemičnimi lastnostmi so zadnja vrsta na našem seznamu. Nekateri od njih so odporni proti koroziji, drugi so odporni na toploto, obstajajo pa materiali s povečano kemično odpornostjo.

Razvrstitev po stopnji škodljivih nečistoč

Najpogostejše nečistoče, ki poslabšajo lastnosti jekla, sta žveplo in fosfor. V zlitinah običajne kakovosti je dovoljena vsebnost žvepla do 0,06% in fosforja do 0,07%. Jekla, ki spadajo v visokokakovostno skupino, vsebujejo največ 0,035% vsakega od škodljivih elementov, visokokakovostna jekla pa ne več kot 0,025%. V posebej visokokakovostnih jeklih raven nečistoč žvepla ni večja od 0,015 %, vsebnost fosforja pa je dovoljena do 0,025 %.

Metode obdelave jekla

Glede na stopnjo ogrevanja je obdelava vroča in hladna. V prvem primeru se zlitina segreje do stopnje tvorbe avstenita, vendar pod tališčem. Jeklo postane mehko in ga je mogoče preoblikovati. Hladna obdelava jekla se izvaja pod normalnimi pogoji.

Glede na vrsto udarca ločimo dve glavni vrsti obdelave: pritisk in rezanje. Prva vrsta vključuje kovanje, valjanje, risanje, žigosanje in stiskanje.

Druga vrsta obdelave vključuje naslednja dela: struženje, vrtanje, rezkanje. Je pa tudi mrazžigosanje, pa tudi hladno kovanje, ki je dobilo ločeno ime - "kaljenje".

Najnovejši razvoj hladne obdelave jekla, ki temelji na teoriji fluidnosti kovin, vam omogoča bistveno spreminjanje oblike in velikosti prvotnega obdelovanca brez segrevanja in s pomočjo volumetričnega tlaka. Jeklo je obremenjeno, dokler ne doseže tečnosti in je "priročno" za obdelavo. Ta metoda je pomembna za nekatere zlitine, ki pri segrevanju spremenijo svoje fizikalne, kemične ali trdnostne lastnosti.