Osnovno znanje o jeklu (1)

Jeklo je zlitina, sestavljena iz železa in C (ogljik), Si (silicij), Mn (mangan), P (fosfor), S (žveplo) in majhne količine drugih elementov. Poleg Fe (železo) ima vsebnost C pomembno vlogo pri mehanskih lastnostih jekla. Je najpomembnejši in najpogosteje uporabljen kovinski material v inženirski tehnologiji.

Zgodovina uporabe in raziskav jekla med ljudmi je precej dolga. Vse do izuma Bessemerjevega postopka v 19. stoletju je bila proizvodnja jekla draga in nizko učinkovita naloga. Danes je jeklo postalo eden najbolj izkoriščenih materialov na svetu zaradi nizke cene in zanesljivega delovanja. Je nepogrešljiva komponenta v gradbeništvu, predelovalni industriji in vsakdanjem življenju ljudi. Lahko rečemo, da je jeklo materialna osnova sodobne družbe.

Železne kovine

Izraz "železna kovina" se nanaša na katero koli železo (železo in železove zlitine), kot so jeklo, grodelj, železove zlitine, lito železo itd. Jeklo in grodelj sta zlitini na osnovi železa z ogljikom kot glavnim elementom. Skupaj jih imenujemo zlitine železa in ogljika.

Grodelj se nanaša na izdelek, izdelan s taljenjem železove rude v plavžu in se uporablja predvsem za taljenje jekla in proizvodnjo ulitkov.

Lito lito železo talijo v talilni peči za železo, da dobijo lito železo (tekoča zlitina železa in ogljika z vsebnostjo ogljika nad 2,11 %), tekočo lito železo pa vlijejo v ulitek. Tako so nastali deli iz litega železa.

Ferolegura je zlitina, sestavljena iz železa in silicija, mangana, kroma, titana in drugih elementov. Ferolegura je ena od surovin za proizvodnjo jekla. Uporablja se kot dezoksidant in dodatek legirnemu elementu za jeklo med izdelavo jekla.

 

Zlitine železa in ogljika z vsebnostjo ogljika manj kot 2,11 % imenujemo jeklo. Jeklo pridobivajo tako, da v jeklarsko peč dajo grodlje in ga talijo po določenem postopku. Jekleni izdelki vključujejo jeklene ingote, gredice za kontinuirano litje in direktno litje različnih jeklenih ulitkov. Jeklo se na splošno nanaša na jeklo, valjano v različne jeklene izdelke.

Železne kovine so magnetne, močne in trde zaradi vsebnosti železa, ti materiali pa se pogosto uporabljajo pri gradnji domov, velikih cevi, industrijskih posod in inženirskih aplikacijah. Železne kovine vsebujejo tudi velike količine ogljika in so zato bolj dovzetne za rjo v vlažnem okolju (razen nerjavnega jekla, ki ima visoko vsebnost kroma, in kovanega železa, ki ima visoko vsebnost čistega železa).

Te kovine so na splošno trdne in trpežne, zaradi česar so uporabne v gradbeništvu in inženirstvu. Velike strukture, kot so nebotičniki in mostovi, vsebujejo železne kovine. Poleg tega je železne kovine mogoče najti v posodah, industrijskih ceveh, avtomobilih, železniških tirih in gospodinjskih orodjih.

Neželezne kovine

Barvne kovine se nanašajo na kovine in zlitine, ki niso železne kovine, kot so baker, kositer, svinec, cink, aluminij, medenina, bron, aluminijeve zlitine in zlitine za ležaje. Poleg tega se v industriji uporabljajo tudi krom, nikelj, mangan, molibden, kobalt, vanadij, volfram, titan itd. Te kovine se večinoma uporabljajo kot dodatki zlitinam za izboljšanje lastnosti kovine. Med njimi se za proizvodnjo cementnega karbida za rezalna orodja večinoma uporabljajo volfram, titan, molibden itd.

Zgoraj navedene barvne kovine imenujemo industrijske kovine, poleg plemenitih kovin: platina, zlato, srebro itd. in redke kovine, vključno z radioaktivnim uranom, radijem itd.

Za razliko od železnih kovin so te zlitine duktilne in lažje, zaradi česar so primerne za industrije, kjer je potrebna trdnost, vendar so izpolnjene omejitve teže, kot je letalska industrija.

Nerjaveče

 

Žica

Lahko

zlato

Ta material ima različne lastnosti in je večinoma čista kovina ali zlitina brez železa. Magnetno so večinoma nemagnetni. Poleg neželeznih kovin, kot so aluminij, baker, svinec, cink in kositer, so vključene tudi plemenite kovine, kot so zlato, srebro itd., ki se običajno uporabljajo v okrasne namene.Barvne kovine se zdaj uporabljajo v gradbeništvu, izdelujejo orodja, kable, motorje vozil, cevi, posode in celo namizno posodo.

Jeklo je zlitina z železom kot glavnim elementom, vsebnostjo ogljika na splošno pod 2 % in drugimi elementi. Vsebnost ogljika v kromovem jeklu je lahko večja od 2 %, vendar je 2 % običajno ločnica med jeklom in litino. Strogo gledano je jeklo zlitina železa in ogljika z vsebnostjo ogljika med 0.0218 % in 2,11 %. Univerzalno ga imenujemo jeklo skupaj z železom. Da bi zagotovili njegovo žilavost in plastičnost, vsebnost ogljika na splošno ne presega 1,7 %. Poleg železa in ogljika glavni elementi jekla vključujejo silicij, mangan, žveplo, fosfor itd. Druge sestavine se uporabljajo za razlikovanje lastnosti jekla.     

Mehko jeklo je enostavno sprejemljivo za različne obdelave, kot so kovanje, varjenje in rezanje, in se pogosto uporablja za izdelavo verig, zakovic, sornikov, gredi itd.

Srednje ogljikovo jeklo vključuje umirjeno jeklo (umirjeno jeklo se nanaša na popolnoma deoksidirano jeklo, kar pomeni, da masni delež kisika ne presega {{0}}.01%, običajno med {{7} },002 % in 0,003 %), polmlatno jeklo, vrelno jeklo in drugi izdelki. Poleg ogljika vsebuje tudi majhno količino mangana (0,70% ~ 1,20%). Ima odlično toplotno obdelavo in rezalno zmogljivost, vendar je njegova učinkovitost pri varjenju slaba.

Trdnost in trdota srednje ogljikovega jekla sta višji od nizkoogljičnega jekla, vendar sta plastičnost in žilavost nižji od nizkoogljičnega jekla. Med različnimi aplikacijami na srednjih stopnjah trdnosti se najpogosteje uporablja srednje ogljikovo jeklo. Poleg tega, da je gradbeni material, se pogosto uporablja tudi pri izdelavi različnih mehanskih delov.

Visokoogljično jeklo se pogosto imenuje orodno jeklo in njegova vsebnost ogljika sega od več kot {{0}},60% do 1,70%. Kladiva, palice itd. so izdelane iz jekla z vsebnostjo ogljika 0,75 %; rezalna orodja, kot so svedri, povrtala itd., so izdelana iz jekla z vsebnostjo ogljika od 0,90 % do 1.00%.Poleg tega se zlitine železa in ogljika z vsebnostjo ogljika od 2,1 % do 4,5 % na splošno imenujejo lito železo.