Co je to střední uhlíková ocel?
Ocel je slitina kovů, která se skládá převážně ze železa a obsahuje 0,2 až 2,1 procenta uhlíku. Celá ocel obsahuje uhlík, ale termín „uhlíková ocel“ se vztahuje konkrétně na ocel, která obsahuje uhlík jako hlavní legující složku. Středně uhlíková ocel je uhlíková ocel, která obsahuje mezi 0,30 a 0,60 procenta uhlíku. Má také obsah manganu mezi 0,6 a 1,65 procenty. Tento typ oceli poskytuje dobrou rovnováhu mezi pevností a tažností a je běžný v mnoha typech ocelových částí.
Železo se skládá z krystalové mřížky atomů železa, které umožňují atomům klouzat kolem sebe, takže čisté železo je relativně měkké. Uhlík v oceli snižuje tuto tendenci, což způsobuje, že středně uhlíková ocel je tvrdší než železo. Jako tvrdidla v oceli mohou také působit další prvky, jako je chrom, mangan, wolfram a vanad. Přesný podíl těchto prvků určuje specifické vlastnosti oceli.
Další uhlík dělá ocel tvrdší, ale také křehčí, takže výroba uhlíkové oceli vyžaduje rovnováhu mezi tvrdostí a tažností. Nejběžnější použití středně uhlíkové oceli jsou v těžkých strojích, jako jsou nápravy, klikové hřídele, spojky a převody. Středně uhlíková ocel s obsahem uhlíku mezi 0,4 a 0,6 procenta se v železničním průmyslu běžně používá k výrobě náprav, kolejí a kol.
Ošetření středně uhlíkové oceli teplem významně mění mechanické vlastnosti, jako je tažnost, tvrdost a pevnost. Tepelné zpracování oceli mírně ovlivňuje i další vlastnosti, například schopnost vést teplo a elektřinu. Existuje řada metod pro ošetření oceli teplem.
Obsah uhlíku a manganu ve středně uhlíkové oceli činí kalení a popouštění nejběžnějším způsobem tepelného zpracování pro tento typ oceli. Tento proces obecně zahrnuje opakované zahřívání oceli na méně než 1 333 ° F (asi 723 ° C) a rychlé ochlazení ji zchlazením v kapalině, jako je olej nebo voda. Teplota a doba tohoto procesu umožňuje výrobci přesně kontrolovat konečné vlastnosti oceli.
Vytvrzování pláště je proces kalení oceli, který ovlivňuje pouze vnější část oceli. Tím se vytvoří tvrdý, vodě odolný exteriér s tažnějším interiérem. Uhlíková ocel je často vytvrzována v případech, protože je obtížné úplně ztvrdnout tlustou uhlíkovou část. Ocel s více legujícími činidly než ocel se středně uhlíkovou ocelí má větší schopnost kalení a nemusí být kalená.