Utjecaj legirnih elemenata na svojstva čelika
Čelici spadaju među najkorištenije slitine. U daljnjem tekstu su navedeni neki od elemenata koji daju značajniji utjecaj na ove legure.
ALUMINIJ |
Male količine aluminija u čeliku (0,06%) povećavaju vlačnu čvrstoću, ali smanjuju plastičnost i udarnu žilavost. Povećava sklonost prema pukotinama. Zajedno s kromom i silicijem povećava otpornost prema oksidaciji na povišenim temperaturama, te se smatra najraširenijim deoksidansom u proizvodnji čelika. Koristi se za regulaciju rasta veličine zrna prije kaljenja. |
BOR |
Dodaje se čeliku u iznosu od 0,0005% do 0,003% radi povećanja prokaljivosti. U kombinaciji s drugim legirnim elementima, bor djeluje kao „pojačivač“- povećava dubinu otvrdnjavanja prilikom kaljenja. Najučinkovitiji je u čelicima s niskim udjelom ugljika. |
UGLJIK |
ima najveći utjecaj na svojstva čelika. S povećanjem udjela ugljika u čeliku do otprilike 0,85% rastu tvrdoća, vlačna čvrstoća i granica razvlačenja te postaje pogodan za toplinsku obradu. Nasuprot tome, žilavost i zavarljivost se smanjuju. Ako se udio ugljika povećava iznad određene granice u običnom čeliku, gotovo potpuno nestaje njegova sposobnost da se toplo ili hladno obrađuje. U području od 1,7% do 4,5% ugljika govorimo od lijevanom željezu. |
MANGAN |
Mangan je obično prisutan u iznosu od 0,5% do 2%, ali određeni specijalni čelici imaju i do 20% (manganski čelici). Povećavanjem sadržaja mangana povećava se vlačna čvrstoća i tvrdoća, a u manjoj mjeri i granica razvlačenja. Također se smanjuje udarna žilavost. Pri sadržaju mangana iznad 1% povećava se sklonost čelika prema zakaljivanju i zavarivanje je otežano. Smanjenjem sadržaja mangana ispod 0,5% vlačna se čvrstoća znatno smanjuje, ali se udarna žilavost povećava. |
FOSFOR |
Povećavanjem udjela fosfora u čeliku raste njegova tvrdoća i čvrstoća, ali i krhkost. Smanjuje se i zarezna udarna žilavost. Smatra se da povećava otpornost čelika na koroziju. |
SUMPOR |
Važno svojstvo sumpora je da kada se koristi u relativno većim količinama, povećava obradivost materijala rezanjem. Njegov udio u čeliku obično se kreće između 0,06 i 0,3%. Sumpor loše utječe na svojstva toplinske obrade - zavarljivost čelika pada s povećanjem udjela sumpora. |
BAKAR |
Povećavanjem sadržaja bakra iznad 0,5% povećava se vlačna čvrstoća i granica razvlačenja. Povećavanje sadržaja bakra iznad 3,9% neznatno povećava izduženje i ubrzano smanjuje udarnu žilavost. Udio bakra iznad 0,2% omogućava povećanu otpornost prema atmosferskoj koroziji i koroziji u morskoj vodi. Bakar otežava postupak kovačkog zavarivanja, a nema ozbiljniji utjecaj pri postupcima elektrolučnog zavarivanja i zavarivanja plinskim plamenom. |
KROM |
Ovaj element se često dodaje čeliku zbog ostvarivanja povećane otpornosti na koroziju i oksidaciju, povećanja zakaljivosti ili čvrstoće pri visokim temperaturama. U funkciji otvrdnjavanja čelika, često se koristi u kombinaciji s niklom da bi se dobila vrhunska mehanička svojstva. Krom je jako sklon tvorbi karbida te pogoršava zavarljivost čelika. |
NIKAL |
Udio nikla do 10% povećava granicu razvlačenja i vlačnu čvrstoću, a neznatno se smanjuje istezljivost. Nikal ne tvori karbide u čeliku već ostaje otopljen u feritu, dajući ovoj fazi čvrstoću i žilavost. Nikal općenito povećava prokaljivost i udarnu čvrstoća čelika. Udarna čvrstoća na niskim temperaturama naročito se poboljšava ako je sadržaj kisika, dušika, sumpora, fosfora, mangana i silicija nizak. |
MOLIBDEN |
Povećava prokaljivost čelika. Pored toga, poboljšava mehanička svojstva na povišenim temperaturama, sprječava krhkost i poboljšava korozijsku otpornost čelika. |
NIOBIJ |
Povećava zateznu čvrstoću do sadržaja 1,2%, ali utječe na smanjenje udarne žilavosti. Kao i titanij, niobij za sebe veže ugljik i ne dopušta stvaranje krom-karbida, te time poboljšava otpornost zavarenih spojeva prema koroziji u agresivnim medijima (interkristalnoj koroziji). |
TITANIJ |
Sadržaj titanija do 0,63% učinkovito djeluje na povećanje vlačne čvrstoće, ali uzrokuje smanjenje udarne žilavosti. Titanij poboljšava mehanička svojstva na povišenim temperaturama, ali pogoršava zavarljivost. Zbog afiniteta prema ugljiku, koristi se kao stabilizirajući element kod čelika kod kojih se zahtjeva otpornost prema interkristalnoj koroziji. |
VANADIJ |
Čelici legirani vanadijem su pri zavarivanju osjetljiviji na pukotine i zahtijevaju posebnu tehnologiju zavarivanja. Povećavanjem sadržaja vanadija povećava se vlačna čvrstoća te otpornost materijala prema oksidaciji na povišenim temperaturama. Povećanjem sadržaja vanadija iznad 0,05% povećava otpornost prema starenju, a iznad 0,5% udarna žilavost opada. |
Dodatne informacije o proizvodima
|
|||
