Co je uhlíková ocel?

Uhlíková ocel je kovová slitina, která se vytváří kombinací železa a uhlíku. Ocel je obvykle považována za uhlíkovou ocel, pokud poměr ostatních stopových prvků v ní nepřekračuje určitá procenta. Maximální procenta jsou obvykle 1,65 procenta pro mangan a 0,6 procenta pro měď a křemík. Procento mědi musí být nejméně 0,4%. Ocel, která také obsahuje vyšší nebo specifikovaná množství jiných prvků, jako je nikl, chrom nebo vanad, se nazývá legovaná ocel.

Výrobci přidávají uhlík do železa, aby ztuhli struktury v něm a posílili výsledný kov. Je to jeden z cenově nejvýhodnějších legovacích materiálů a změna množství uhlíku mění vlastnosti oceli. Uhlíkové oceli lze klasifikovat jako nízkouhlíkové, středně uhlíkové, vysoce uhlíkové a ultravysoké uhlíkové.

Oceli s velmi nízkým množstvím uhlíku, asi 0,05 až 0,3 procenta, se nazývají nízkouhlíkové oceli a podobají se oceli. Jsou velmi tažné, což ztěžuje jejich obrábění. Používají se k výrobě plochých válcovaných plechů nebo ocelových pásů, které se používají k výrobě lodí, drátěných výrobků, karoserií, domácích spotřebičů, plechových plechů a dalších. Ocele s nízkým obsahem uhlíku jsou levnější, ale nemohou být změněny tepelným zpracováním, proto se obecně používají pro výrobu a obložení.

Zvýšení obsahu uhlíku způsobuje, že uhlíková ocel je tvrdší a pevnější, ale snižuje svařitelnost a tažnost oceli a zvyšuje křehkost oceli. Výrobci také přidávají stopová množství jiných legujících materiálů do uhlíkové oceli, které nemají vliv na vlastnosti oceli, ale umožňují jim kontrolovat určité vlastnosti oceli. Mezi ovlivněné vlastnosti patří elasticita, pevnost a tvrdost oceli.

Ocele se středním obsahem uhlíku mají vyšší obsah uhlíku asi 0,3 až 0,6 procenta. Ty se snáze zpracovávají a někteří výrobci přidávají do oceli trochu křemíku a manganu, aby se zlepšila jeho kvalita. Tyto oceli jsou stále levné a používají se k výrobě věcí, jako jsou nápravy, převody, hřídele, kolejnice, potrubí a spojky.

Ocele s vysokým obsahem uhlíku se svařují velmi obtížně, protože obsahují uhlík v rozmezí 0,6 až 1,0 procenta. Mají také vyšší podíly manganu, který se přidává ke zvýšení kalitelnosti oceli. Vysoce uhlíková ocel je velmi citlivá na teplo a snadno plamen ztvrdne, což umožňuje její zpracování do mnoha různých forem. Vysoce uhlíkové oceli mají větší pevnost v tahu a používají se k výrobě produktů, jako jsou řezné nástroje, čepele, pružiny a dráty s vysokou pevností.

Ultrahigh-uhlíkové oceli obsahují uhlík v rozmezí 1,25 až 2,0 procenta. Není možné pracovat za studena u tohoto typu uhlíkové oceli, protože je to docela křehké. Ultrahigh-uhlíkové oceli se používají k vytváření součástí vyžadujících extrémní tvrdost, jako jsou nože, řezné nástroje a velké součásti. Jsou velmi citlivé na teplo a mají dobrou obrobitelnost a vynikající odolnost proti opotřebení.