Uhlík je jedním z hlavních prvků průmyslové oceli. Vlastnosti a struktura oceli jsou do značné míry určeny obsahem a distribucí uhlíku v oceli. Vliv uhlíku je zvláště významný vnerez. Vhodné množství uhlíkového prvku může zvýšit tvrdost a pevnost nerezové oceli, zlepšit odolnost nerezové oceli proti opotřebení a také zlepšit zpracovatelnost nerezové oceli. Příliš vysoký nebo příliš nízký obsah uhlíku však ovlivníodolnost nerezové oceli proti korozi, takže obsah uhlíku je třeba při výrobě nerezové oceli kontrolovat, aby bylo dosaženo optimální úrovně.
Vliv uhlíku v nerezové oceli se projevuje především ve dvou aspektech. Uhlík je jednak prvek, který stabilizuje austenit a má výrazný účinek (cca 30x větší než nikl). Na druhou stranu díky silné afinitě mezi uhlíkem a chromem tvoří s chromem řadu komplexních karbidů. V důsledku toho je z hlediska pevnosti i odolnosti proti korozi role uhlíku v nerezové oceli ve své podstatě rozporuplná.
co dělá uhlík v nerezové oceli?
1. Nastavení tvrdosti nerezové oceli
Uhlík je jedním z posilovacích prvků v nerezové oceli. Zvýšení obsahu uhlíku v oceli vede k větší tvrdosti. Obecně platí, že když je obsah uhlíku kolem 0,1 %, tvrdost nerezové oceli dosahuje optimálního rozsahu. z tohoto důvodumnoho výrobců nerezové oceliřiďte obsah uhlíku v rozmezí 0,1 %, abyste dosáhli dobré rovnováhy a dále zvýšili tvrdost.
2. Zlepšení výkonu obrábění a kujnosti
Přídavek uhlíku výrazně zvyšuje pevnost a houževnatost nerezové oceli a snižuje řeznou sílu potřebnou při zpracování. To zlepšuje jeho obráběcí výkon a kujnost. Efekt je zvláště výrazný při zpracování materiálů z nerezové oceli za studena.
3. Zvýšení odolnosti proti korozi
Přidání vhodného množství uhlíku může dále zvýšit odolnost nerezové oceli proti korozi. Nerezová ocel obvykle obsahuje chrom, a když je obsah uhlíku udržován ve specifickém rozmezí, nesnižuje to odolnost chromu vůči korozi. Místo toho podporuje krystalizaci chrómu, čímž zlepšuje celkovou odolnost materiálu proti korozi.
jaký vliv má uhlík na vlastnosti nerezové oceli?
1. Nadměrná akumulace uhlíku může vést k poškození pasivačního filmu a korozi nerezové oceli
Když je obsah uhlíku příliš vysoký, pasivační film na povrchu nerezové oceli se může rozpadnout. To vytváří otvory ve filmu a vystavuje ocelovou matrici vnějším agresorům, což nakonec vede ke korozi nerezové oceli.
2. Kvalita a rovnoměrná distribuce uhlíkových prvků ovlivňují výkon nerezové oceli
Celkový výkon nerezové oceli je ovlivněn obsahem a rovnoměrným rozložením uhlíkových prvků. Nadměrná uhlíková nebo lokalizovaná akumulace uhlíku může snížit plasticitu a houževnatost oceli, takže nesplňuje standardní požadavky na tah a ohyb. Nerovnoměrné rozložení uhlíkových prvků může vést k nekonzistentním deformacím nebo strukturálním deformacím materiálů z nerezové oceli, a tím ke snížení celkového výkonu.
Výhody uhlíku pro nerezovou ocel
1. Zlepšení odolnosti proti deformaci a pevnosti v tahu
Karbon zvyšuje odolnost proti deformaci a pevnost v tahu čepelí z nerezové oceli, díky čemuž jsou odolnější a méně náchylné k deformaci nebo zlomení během používání.
2. Zvýšení tvrdosti a odolnosti proti opotřebení
Zvýšením tvrdosti desek z nerezové oceli zlepšuje uhlík jejich odolnost proti opotřebení. To zajišťuje bezpečnější a spolehlivější používání různých zařízení a spotřebičů v každodenním životě.
3. Aplikace ve vysokoteplotním a vysokotlakém prostředí
Přítomnost uhlíku v nerezových deskách umožňuje jejich použití při výrobě vysokoteplotních a vysokotlakých potrubí a nádob. Tyto aplikace jsou kritické v průmyslových odvětvích, jako je letectví, automobilový průmysl a elektronika.
Jaký vliv má obsah uhlíku na pevnost a odolnost proti korozi?
Různé obsahy uhlíku mají za následek různé úrovně pevnosti a odolnosti proti korozi v nerezové oceli.
-
Obecné rozdíly
Nerezová ocel 2Cr13 (ASTM420) má dobrou odolnost proti korozi, ale nižší pevnost ve srovnání s ocelí 3Cr13 a 4Cr13, díky čemuž je vhodnější pro výrobu konstrukčních dílů.
Když je obsah uhlíku vyšší, zvyšuje se pevnost a odolnost proti opotřebení, a proto se takové oceli běžně používají k výrobě pružin, nožů a dalších součástí, které vyžadují vysokou pevnost a odolnost.
-
Snížení mezikrystalové koroze
Aby se zabránilo mezikrystalové korozi v {{0}} chromniklové nerezové oceli, lze obsah uhlíku snížit pod 0,03 %. Alternativně mohou být přidány prvky jako titan nebo niob, které mají větší afinitu k uhlíku než chróm, aby se zabránilo tvorbě karbidu chrómu.
Pokud je potřeba jak vysoká tvrdost, tak odolnost proti opotřebení, lze vedle obsahu chrómu zvýšit i obsah uhlíku. To zajišťuje rovnováhu mezi tvrdostí, odolností proti opotřebení a odolností proti korozi, takže jsou takové oceli ideální pro aplikace, jako jsou ložiska, měřicí nástroje a řezné nástroje.
-
Průmyslové normy obsahu uhlíku
Většina nerezových ocelí používaných v průmyslu má relativně nízký obsah uhlíku, obvykle mezi {{0}},1 % a 0,4 %, zatímco kyselinovzdorné oceli mají obecně obsah uhlíku v rozmezí od {{7 }}.1 % až 0,2 %.
Nerezové oceli s obsahem uhlíku nad 0,4 % jsou méně běžné, protože ve většině aplikací je často primárním požadavkem odolnost proti korozi. Navíc je u některých procesů, jako je snadné svařování a deformace za studena, výhodný nižší obsah uhlíku.
