Različne vrste in lastnosti jekla

Po podatkih Svetovnega združenja jekla je več kot 3500 različnih vrst jeklo, ki vključujejo edinstvene fizikalne, kemične in okoljske lastnosti.

Jeklo je v bistvu sestavljeno iz železa in ogljika, čeprav je toliko ogljika, kot tudi raven nečistoč in dodatnih legirnih elementov, ki določajo lastnosti vsakega jekla razred.

Vsebnost ogljika v jeklu se lahko giblje med 0,1% -1,5%, najbolj razširjene vrste jekla pa vsebujejo le 0,1% -0,25% ogljika. Elementi, kot so mangan, fosfor in žveplo najdemo v vseh vrstah jekla, vendar, čeprav mangan zagotavlja ugodne učinke, sta fosfor in žveplo škodljiva za trdnost in obstojnost jekla.

Jeklo je mogoče na osnovi kemičnih sestavov razvrstiti v štiri skupine:

1. Ogljikova jekla
2. Legirana jekla
3. Nerjaveče jeklo
4. Orodna jekla

Spodnja tabela prikazuje značilne lastnosti jekel pri sobni temperaturi (25 ° C). Širok razpon natezne trdnosti, trdnosti in trdote je v veliki meri posledica različnih pogojev toplotne obdelave.

Ogljikova jekla vsebujejo legirane elemente v sledovih in predstavljajo 90% celotne proizvodnje jekla. Ogljikova jekla lahko razvrstimo v tri skupine glede na vsebnost ogljika:

• Nizkoogljična jekla / Blaga jekla vsebujejo do 0,3% ogljika
• Srednje ogljikova jekla vsebujejo 0,3-0,6% ogljika
• Visokoogljična jekla vsebujejo več kot 0,6% ogljika

Legirana jekla vsebujejo legirne elemente (npr. mangan, silicij, nikelj, titan, baker, krom in aluminij) v različnih razmerjih za upravljanje lastnosti jekla, kot so njegova utrjenost, odpornost proti koroziji, trdnost, oblikovanje, varljivost ali duktilnost. Vloge za zlitine jekla vključujejo cevovode, avtomobilske dele, transformatorje, generatorje električne energije in električne motorje.

Nerjaveče jeklo vsebuje med 10-20% kroma kot glavni legirni element in so cenjeno po visoki korozijski odpornosti. Z več kot 11% kroma je jeklo približno 200-krat bolj odporno proti koroziji kot blago jeklo. Ta jekla lahko razdelimo v tri skupine glede na njihovo kristalno strukturo:

• Avstenitna: Avstenitna jekla so nemagnetna in ne toplotno obdelana in na splošno vsebujejo 18% kroma, 8% niklja in manj kot 0,8% ogljika. Austenitna jekla tvorijo največji del svetovnega trga nerjavečega jekla in se pogosto uporabljajo v opremi za predelavo hrane, kuhinjskih pripomočkih in cevovodih.
• Feritni: Feritna jekla vsebujejo naslednje količine niklja, 12-17% kroma, manj kot 0,1% ogljika, skupaj z drugimi legirnimi elementi, kot so molibden, aluminij ali titan. Teh magnetnih jekel ni mogoče utrjevati toplotna obdelava vendar se lahko okrepi s hladnim delom.
• Martenzitska: Martenzitna jekla vsebujejo 11-17% kroma, manj kot 0,4% niklja in do 1,2% ogljika. Ta magnetna in toplotno obdelana jekla se uporabljajo v nožih, rezalnem orodju, pa tudi zobni in kirurški opremi.

Orodna jekla vsebujejo volfram, molibden, kobalt in vanadij v različnih količinah za povečanje toplotne odpornosti in trajnosti, zaradi česar sta idealna za opremo za rezanje in vrtanje.

Jekleni izdelki lahko razdelimo tudi po njihovih oblikah in sorodnih aplikacijah:

• Dolgi / cevasti izdelki vključujejo palice in palice, tirnice, žice, kote, cevi ter oblike in odseke. Ti izdelki se pogosto uporabljajo v avtomobilskem in gradbeništvu.
• Ravni izdelki vključujejo plošče, rjuhe, tuljave in trakove. Ti materiali se uporabljajo predvsem v avtomobilskih delih, napravah, embalaži, ladjedelništvu in gradbeništvu.
• Drugi izdelki vključujejo ventile, armature in prirobnice in se večinoma uporabljajo kot cevni materiali.