Nenechte si ujít příspěvek

Při výrobě výrobků se používají v zásadě 3 druhy oceli (typy oceli):

1. Uhlíková ocel
2. Slitinová ocel
3. Nerezová ocel

Každá z těchto tříd oceli se skládá z různého množství železa a uhlíku (základní prvky oceli) a v některých případech i z dalších slitin. Pojďme si tyto druhy oceli podrobně prozkoumat…

Které druhy oceli si vybrat?

Při výběru vhodného kovu pro vaši práci je třeba zvážit několik faktorů:

• Tvrdost- schopnost odolávat oděru, ale také obtížnost při řezání nebo vrtání
• Pevnost- velikost síly potřebné k deformaci kovu
• Houževnatost- schopnost odolávat namáhání (a nezlomit se)
• Kujnost- schopnost kovu se deformovat
• Svařitelnost- schopnost svařování (je to funkce bodu tání, tepelné vodivosti atd.)

Důkladnou tabulku, která podrobně vysvětluje oblíbené druhy oceli, si můžete stáhnout zde.

Probereme si 3 druhy: uhlíková, legovaná a uhlíková ocel:

Uhlíková ocel (nízké & vysoké třídy)

Uhlíková ocel (slitina oceli a uhlíku) koroduje, ale je tvrdá – čím větší obsah uhlíku, tím tvrdší ocel. Nízkouhlíková ocel je pevná a houževnatá a v případě potřeby ji lze kalit. Ocel s vysokým obsahem uhlíku lze tepelně zpracovat, aby byla mnohem tvrdší, avšak v tomto stavu bývá křehčí a hůře se s ní pracuje.

Obvyklé použití uhlíkové oceli:

• Trubky, plechy, šrouby, značky, nábytek, ploty a mnoho dalších běžných kovových součástí se vyrábí z nízkouhlíkové oceli (známé také jako „měkká ocel“).
  
• Profesionální kuchyňské nože, řezné nástroje v CNC strojích, vrtáky, pily, hřebíky do zdiva se vyrábějí z oceli s vysokým obsahem uhlíku. Vysoká tvrdost dává nožům a řezným nástrojům ostré ostří, které vydrží dlouho, avšak s touto tvrdostí přichází i křehkost, což znamená, že výrobky mají tendenci se snáze lámat.
  

Nevýhodou oceli s vysokým obsahem uhlíku je, že je dražší a hůře se obrábí než slitiny s menším obsahem uhlíku. Je vhodná v případech, kdy není problém s korozí a kdy výrobek nemusí odolávat tahovému namáhání (ve skutečnosti se neohýbá a snadněji se láme).

2. Ocel s vysokým obsahem uhlíku je vhodná v případech, kdy není problém s korozí a kdy výrobek nemusí odolávat tahovému namáhání. Legovaná ocel

Slitinová ocel (do které se přidávají další chemické prvky pro zlepšení určitých vlastností) – mezi nejběžnější legující prvky patří mangan, nikl, chrom, molybden, vanad, křemík a bór.

Zlepšené vlastnosti, které mají legované oceli oproti uhlíkovým ocelím, jsou:

• pevnost,
• tvrdost,
• houževnatost,
• odolnost proti opotřebení,
• odolnost proti korozi,
• a kalitelnost.

Běžná použití legovaných ocelí:

• Stavebnictví a architektura, kde jsou pevnost, houževnatost a odolnost proti korozi podmínkou materiálu.
• Z legovaných ocelí se vyrábějí šperky, předměty pro domácnost, příbory, kuchyňské potřeby.

Slitiny ocelí lze rozdělit do dvou kategorií, na nízkolegované oceli a vysokolegované oceli. Nízkolegované oceli mají méně než 8 % celkových legujících prvků ve složení, tyto oceli mají lepší tvrdost a odolnost proti opotřebení než uhlíkové oceli, ale mají obvykle menší pevnost v tahu.

Vysokolegované oceli mají více než 8 % legujících prvků a mají lepší vlastnosti než oceli nízkolegované.

Podívejte se na toto video z našeho sesterského webu Sofeast, kde získáte podrobnější vysvětlení o uhlíkových a legovaných ocelích:

Nerezová ocel

Nerezová ocel (slitina oceli a chromu) nepodléhá snadno korozi, ale není tak tvrdá.

Každý výrobek, který bude ve stálém kontaktu s kapalinami, je vhodným kandidátem na ocelovou slitinu s vysokým obsahem chromu. Nerezová ocel je slitina oceli s minimálním obsahem 10,5 % a až 30 % chromu, který této oceli propůjčuje jedinečné vlastnosti.

Nerezové oceli se dělí do pěti kategorií:

a) Austenitické – austenitické nerezové oceli se řadí do řad 200 a 300 a legujícími prvky jsou v podstatě oceli s 18 % chromu a 8 % niklu a nízkým obsahem uhlíku. Nejčastěji vyráběnou ocelí je nerezová ocel 304, která se běžně používá pro potrubí, důlní zařízení, potravinářské a nápojové výrobky, kuchyňské nádobí a architekturu.

b) Feritické – Feritické nerezové oceli jsou nerezové oceli s prostým obsahem chromu, kde se obsah chromu může pohybovat mezi 12 % a 18 %, tyto oceli mají také nízký obsah uhlíku, podobně jako austenitická řada. Jsou klasifikovány jako řada 400. Tato řada nerezových ocelí je magnetická a má dobrou tažnost a odolnost proti korozi. Typické použití je ve výměnících tepla, spojovacím materiálu pro automobilový průmysl, součástech pecí a topných těles.

c) Duplexní – duplexní korozivzdorné oceli obsahují vysoký obsah chromu mezi 18 % a 28 % a také niklu mezi 4 % a 8 %. Tento dvojí vysoký obsah prvků dává směs austenitické a feritické struktury, odtud název duplexní korozivzdorná ocel.

Duplexní korozivzdorná ocel je obecně dvakrát tvrdší než obyčejná austenitická nebo feritická korozivzdorná ocel. Mají o něco lepší vlastnosti houževnatosti a tažnosti než feritické třídy, ale ne tak dobré hodnoty ve srovnání s austenitickými třídami. Duplexní třídy mají vyšší pevnost, dobrou svařitelnost, dobrou houževnatost a mají vysokou odolnost proti koroznímu praskání za napětí. Typickým použitím jsou nádrže na horkou vodu, pivovarské nádrže, zařízení technologických zařízení, konstrukce bazénů.

d) Martenzitické – Martenzitické korozivzdorné oceli jsou hladké oceli obsahující 12 až 18 % chromu a také mají poměrně vysoký obsah uhlíku až 1,2 %. Martenzitické oceli mají lepší odolnost proti korozi (ne tak velkou jako austenitické oceli) a opotřebení než ostatní třídy korozivzdorných ocelí a lze je tepelně zpracovávat za účelem dosažení vysokých hodnot tvrdosti. Tyto třídy jsou v žíhaném a kaleném stavu magnetické. Typicky se používají jako příbory, kuchyňské potřeby, chirurgické a zubní nástroje, pružiny, nůžky, průmyslové čepele, výlisky na vozidla, šroubováky, kleště a sponkovačky.

e) Srážkové kalení – srážkově kalené korozivzdorné oceli (PHSS) jsou chrom a nikl s nejméně jedním dalším legujícím prvkem (měď, hliník, titan, niob nebo molybden). Třídy PHSS poskytují optimální kombinaci vlastností martenzitické i austenitické třídy. Stejně jako martenzitické třídy jsou známé svou schopností získat tepelným zpracováním vysokou pevnost a mají také korozní odolnost austenitické korozivzdorné oceli.

Nejznámější precipitačně kalenou korozivzdornou ocelí je 17-4 PH. Název je odvozen od přídavků 17 % chromu a 4 % niklu. Dále obsahuje 4 % mědi a 0,3 % niobu. Ocel 17-4 PH je také známá jako nerezová ocel třídy 630. Mezi typické aplikace patří zubní vrtáky a výstružníky, součásti letadel, holicí hlavice, chirurgické jehly a aplikace v letectví a kosmonautice.

Znovu se podívejte na toto video od společnosti Sofeast, kde se do hloubky seznámíte s nerezovými ocelemi a jejich různými vlastnostmi:

Obvyklé třídy nerezových ocelí

Tabulku o těchto třídách, jejich hlavních vlastnostech a příklady běžných aplikací získáte po kliknutí sem:

Tři nejběžnější třídy oceli, se kterými se v Číně setkáváme, jsou:

• 201 – levná a velmi běžná
• 304 – nejběžnější třída nerezové oceli
• 316 – dražší třída, s lepší odolností proti korozi

Pár slov o nerezovém železe

Někdy se používá také nerezové železo. Hlavní rozdíl oproti tomuto materiálu spočívá v tom, že obsahuje méně než 0,6 % Ni nebo neobsahuje žádný prvek Ni, například 403 (12Cr12). Je široce používán v chemickém průmyslu a ve stavebnictví. Jakákoli magnetická slitina železa obsahující více než 12 % chromu, která má tělesově soustředěnou krychlovou strukturu, se také nazývá nerezavějící železo.

Nejběžnější procesy tepelného zpracování

Tepelné zpracování je proces zahřívání a ochlazování kovu, aniž by se změnil jeho fyzikální tvar. Existují různé procesy tepelného zpracování, které při použití na různé oceli mohou změnit vlastnosti této oceli, jako je její tvrdost, houževnatost a dokonce i měknutí, které jsou určeny změnou mikrostruktury oceli.

Kalení – Ocel s dostatečným obsahem uhlíku lze kalit zahřátím a následným rychlým ochlazením. Tímto procesem vzniká austenitová mikrostruktura, která může být feritová, martenzitová nebo cementitová.

Kalení – Tento proces se provádí u uhlíkových ocelí, které byly zakaleny, za účelem snížení křehkosti oceli. Teplota popouštění závisí na požadovaném výsledku pro funkci ocelového výrobku, čím nižší je teplota popouštění, tím lepší je pevnost a tvrdost.

Žíhání – Žíhání oceli zahrnuje zahřátí oceli nad její kritickou teplotu a následné velmi pomalé ochlazení. Tím se ocel stává lépe obrobitelnou a zpracovatelnou z hlediska tváření.

Normalizace – Jedná se o podobný proces jako žíhání, kdy se ocel zahřívá a pomalu ochlazuje, obvykle se jen nechá vychladnout na vzduchu o pokojové teplotě. Ocel tak získá mikrostrukturu feritu a cementitu, která má vyšší pevnost a tvrdost, ale nižší tažnostní vlastnosti.

Karbonizace – Karbonizace je také známá jako kalení, což je proces vnášení dodatečného uhlíku na povrch nízkouhlíkové oceli a její následné podrobení procesu kalení. Vnější uhlíková ocel bude mít vyšší tvrdost, kdežto vnitřní jádro zůstane houževnaté.

Jak zkoušet kov, abychom se ujistili, že jde o správnou jakost?

Nejlépe je provést jak fyzikální zkoušky, tak chemickou analýzu.

Nejběžnější fyzikální zkoušky jsou:

• Zkouška tahem (působení tahu až do selhání)
• Zkouška tvrdosti (nebo tvrdoměrná zkouška), kterou lze provádět různými způsoby

Chemická analýza se obvykle provádí pomocí rentgenového fluorescenčního testeru.

Všechno toto bylo vysvětleno v tomto článku, který jsem nedávno zveřejnil na ChinaImportal: Výroba ocelových dílů v Číně:

Ultimate Guide To Sourcing From China And Developing Your Suppliers

Tato ZDARMA dostupná elektronická kniha začíná od začátku a pojednává o tom, zda potřebujete najmout sourcingového agenta, a sleduje proces sourcingu až po rozvoj kvality a produktivity důvěryhodného dodavatele.

Na více než 80 stranách najdete 15 kapitol, které poskytují vyčerpávající návod na celý proces sourcingu a rozvoje dodavatelů od začátku do konce, včetně:

• Identifikace dodavatelů,
• Vyjednávání,
• Kvalitní kontroly,
• Rozvoj čínských dodavatelů,
• Zlepšování kvality a produktivity továren,
• a mnoho dalšího…

.