Oțelurile speciale sunt oțeluri carbon care, prin aliere cu alte metale, își îmbunătățesc caracteristicile.
În compoziția oțelurilor speciale, în afară de carbon, mangan și siliciu există și alte elemente chimice care, într-o proporție mai mare sau mai mică, îi conferă acestuia anumite proprietăți fizico-chimice, care pot fi extrem de utile pentru utilizarea sa ulterioară.
Influența componentelor oțelurilor speciale
– Aluminiu (Al): folosit în cantități mici acționează ca dezoxidant pentru oțelul topit și afânează granulația oțelurilor austenice: dimensiunea cristalelor care compun oțelul la temperaturi de austenizare.
Granulația cea mai mare a oțelurilor se va specifica cu numărul 1, iar cea mai fină, cu numărul 8. Un bun oțel trebuie să aibă o granulație de la 6 în sus. Este un element de aliere la oțelurile de nitrurare.
– Sulf (S): punct de topite2622 grade C produce cea mai importanta segregare in otelurile aliate în mod normal, este o impuritate și se menține la nivel scăzut. Cu toate acestea, uneori se adaugă intenționat în mari cantități (0,06 a 0,30%) la otelurile pentru automate pentru a mări prelucrabilitatea lor sulful creste posibilitatea de fisurare la sudura.
– Bor (B): punct de topire 2300 grade C adăugat în cantități nesemnificative, mărește considerabil călibilitatea oțelurilor și, în anumite condiții, crește duritatea oțelurilor inoxidabile. Se foloseste ca element de aliere pentru otelurile cu destinatie suruburi si piulite.
– Carbon (C): punct de topire 3540 grade C este cel mai important element de aliere al otelului. Pe măsură ce procentul său crește in compozitia otelului acestuia, i se mărește rezistența, limita de elasticitate și duritatea. Micșorează ductilitatea și maleabilitatea.
– Zirconiu (Zr): punct de topire 1860 grade C, este un element de aliere dezoxidant și de afânare a granulației. Îmbunătățește caracteristicile sale de ambutisare.
– Cobalt (Co): punct de topire 1492 grade C, cobaltul reduce adâncimea călirii. Mărește rezistența la coroziune și abraziune. Conferă o rezistență mai bună la tracțiune și o mai bună limită elastică. Cobaltul imbunatateste substantial rezistenta la temperaturi ridicate,este folosit frecvent ca element de aliere la obtinerea otelurilor rapide.
– Cupru (Cu): punct de topire 1048 grade C, cuprul se adauga doar la citeva marci de otel. Are un efect nefavorabil in procesele de deformare plastica la cald,provoaca fisuri si crapaturi. Este in general un element nedorit in oteluri.La otelurile aliate cu cupru acesta îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziunea atmosferică.si la acizi. Conferă fragilitate oțelului în timpul operațiunilor de forjare și laminare, motiv pentru care, nu se adaugă ca element de aliere. La piesele turnate, care nu trebuie lucrate la cald, se adaugă pentru a-i crește duritatea. Această creștere a durității este cunoscută sub denumirea de întărire secundară.
– Crom (Cr): punct de topire 1920 grade C, cromul creste calibilitatea otelurilor.In procent de peste 12% adaugat in otel , îmbunătățește rezistența la uzură și la coroziune. La temperaturi înalte, crește rezistența mecanică.Cromul este agent de formare a carburilor in otel.
– Fosfor (P): punct de topire 44 grade C fosforul este una dintre otrăvurile oțelului. Pentru ca un oțel să aibă o calitate superioară, nu trebuie să conțină cantități care să depășească 0,03 %. Crește rezistența și duritatea la oțelurile cu un conținut scăzut în carbon, îmbunătățește ușor rezistența la coroziune, îmbunătățește, într-o anumită măsură, prelucrabilitatea (capacitatea de a fi lucrat prin tăiere) și îi micșorează tenacitatea.
– Hidrogen (H): punct de topire -262 grade C ,este un element nociv. Produce fragilitatea oțelului. Hidrogenul provoaca in otel aparitia fulgilor, defect deosebit de periculos .
– Mangan (Mn): punct de topire 1221 grade C, este un element de bază în toate oțelurile. Acționează că dezoxidant și neutralizează, de asemenea, efectele nocive ale sulfului, ușurând laminarea, turnarea și alte operațiuni de lucru la cald. Totodată, mărește penetrarea la călire și contribuie la rezistența și duritatea oțelului. În cazul unor conținuturi înalte, crește rezistența sa la uzură.
– Molibden (Mo): punct de topire 2622 grade C, se adauga in otel impreuna cu alte elemente de aliere pentru cresterea calibilitatii, îmbunătățește caracteristicile de prelucrare prin aschiere, creste rezistenta la tractiune si reduce fragilitatea otelurilor.Creste rezistenta la coroziune si se foloseste frecvent in compozitia otelurilor aliate Cr Ni. De asemenea, mărește duritatea și rezistența la temperaturi înalte. Previne fragilitatea la revenire.
– Niobiu (Nb): punct de topire 2968 grade C, niobiul afânează granulația oțelurilor. Crește reziliența la temperaturi scăzute. În cazul oțelurilor cu un conținut scăzut în carbon, crește rezistența acestora și limita elastică.Este folosit ca stabilizator la otelurile rezistente chimic.Se foloseste la otelurile austenitice pentru cazane .
– Nichel (Ni): punct de topire 1453 grade C, nichelul crește rezistența oțelurilor necălite și conferă tenacitate, în special la temperaturi scăzute. Îmbunătățește rezistența la coroziune. Prin folosire împreună cu cromul, crește duritatea și rezistența la uzură. Inhibă creșterea granulației oțelului când acesta se încălzește.
– Azot (N): punct de topire – 210 grade C, azotul controlează granulația. Crește călibilitatea și rezistența anumitor oțeluri inoxidabile.Ca element de aliere in otel extinde faza gama si stabilizeaza structura austenitica.In urma tratamentului de nitrurare azotul permite obtinerea unei duritati mari la suprafata produsului.
– Oxigen (O): punct de topire -218 grade C, oxigenul este un element nociv nedorit in oteluri. Crește fragilitatea oțelului și micșorează rezistența la șoc.
– Plumb (Pb): punct de topire 327,4 grade C,prin adăugarea de plumb in procent de 0,20-0,50% se îmbunătățește prelucrabilitatea otelurilor.
– Siliciu (Si): punct de topire 1414 grade C, se folosește ca dezoxidant și îmbunătățește călibilitatea (adâncimea până la care un oțel poate fi întărit) la oțelurile cu elemente nedorite. Crește rezistența oțelurilor cu conținut scăzut în carbon.Creste limita de elasticitate fiind un element de aliere pentru otelurile de ARC.
– Telur (Te): punct de topire 449,5 grade C, aliat cu oțelul în foarte mici proporții, îi îmbunătățește și prelucrabilitatea.
– Titan (Ti): punct de topire 1727 grade C, se utilizează ca dezoxidant și pentru a inhiba creșterea granulară. De asemenea, crește rezistența la temperaturi înalte. Previne pierderea de crom, în anumite zone, a oțelurilor inoxidabile în timpul încălzirilor foarte prelungite.Este folosit ca element de aliere la obtinerea otelurilor inoxidabile fiind un element de formare a carburilor.
– Vanadiu (V): punct de topire 1726 grade C, în cantități reduse, de maximum 010-0,12 %, mărește călibilitatea și afânează granulația oțelurilor. Mărește rezistența la impact (rezistența la rupere prin impact) și, de asemenea, rezistența la oboseală a metalului. Îmbunătățește rezistența oțelurilor cu un conținut scăzut în carbon.
– Wolfram sau tungsten (W): punct de topire 3380 grade C, se folosește la multe oțeluri aliate pentru unelte, conferindu-le o mare rezistență la uzură și duritate la temperaturi înalte. Îmbunătățește duritatea la temperaturi înalte a oțelurilor.
Elementele chimice: fosfor, sulf, oxigen, azot și hidrogen pot să scadă în timpul procesului de topire a otelului.
Cuprul, arsenicul, antimoniul și staniul fac parte din fierul vechi și sunt imposibil de eliminat în procesul de topire. Singura posibilitate de apărare împotriva acestor elemente constă într-o selecție minuțioasă a fierului vechi și în folosirea de material virgin.
Ți-a plăcut această lectură? Dacă ți-a plăcut, alătură-te comunității noastre de abonați. Vei primi materialele noastre pe e-mail de fiecare dată când vom publica noi informații.
Dacă ți se pare un material bun, alătură-te comunității noastre de abonați. Vei primi mesajele noastre pe e-mailul tău de fiecare dată când postăm informații noi.
Dacă ți s-a părut un material bun, trimite această postare și prietenilor tăi, pe rețelele sociale.