Co je uhlíková ocel?

Železo a uhlík jsou nejrozšířenějšími materiály obsaženými v oceli. Čisté železo není samo o sobě nijak zvlášť pevné ani tvrdé, takže právě přídavek uhlíku pomáhá oceli dodávat její velkou pevnost.

Surové železo používané k výrobě oceli obsahuje poměrně velké množství uhlíku. Složení uhlíku může dosahovat až 2,1 %, což je největší množství uhlíku, které může materiál obsahovat, a přesto může být považován za ocel.

Železo však lze dále zpracovávat, aby se obsah uhlíku snížil. Tato manipulace s uhlíkem mění několik vlastností materiálu, včetně:

pevnosti: Materiál snese zatížení, které se měří pomocí meze kluzu a pevnosti v tahu. Bod kluzu je bod, při kterém se materiál deformuje, ale neporuší, a pevnost v tahu je velikost napětí potřebná k tomu, aby se materiál skutečně porušil.

Tažnost: Materiál se může natáhnout, aniž by se stal křehkým. Tažnost se měří pomocí prodloužení, což je procento, o které se zvětší délka materiálu, než dojde k jeho přetržení.

Tvrdost: Odolnost materiálu proti opotřebení a obrobitelnost materiálu. Obvykle se měří na Rockwellově stupnici tvrdosti nebo na Brinellově stupnici tvrdosti.

Uhlík přítomný v oceli je obvykle redukován tak, že spadá do tří hlavních kategorií uhlíkových ocelí: nízkouhlíková (nebo měkká), středouhlíková a vysokouhlíková ocel. Každá z těchto kategorií obsahuje různé množství uhlíku, které ukazuje následující tabulka.

Typ uhlíkové oceli	Složení uhlíku
Nízkouhlíková/měkká	0.05-0,25%
Střední uhlík	0,26-0,60%
Vysoký uhlík	0.61-1,50%

Tento článek se bude zabývat vlastnostmi, použitím a běžnými jakostmi ocelových plechů, které jsou skladem u dodavatelů, jako je Leeco® Steel, v různých kategoriích uhlíkových ocelí.

Co je nízkouhlíková ocel?

Ocel s nízkým obsahem uhlíku, známá také jako měkká ocel, má nízkou pevnost ve srovnání s ocelí s vyšším obsahem uhlíku. Nízkouhlíková ocel je také nejvíce tvárný – neboli obrobitelný – typ uhlíkové oceli.

Do nízkouhlíkové oceli lze také přidávat chemické slitiny pro zlepšení požadovaných vlastností bez zvýšení hmotnosti materiálu. Pokud například nízkouhlíková ocel vyžaduje pro požadované použití větší tvrdost, lze přidat mangan, aby se zvýšila tvrdost bez zvýšení hmotnosti. Nízkouhlíková ocel, která obsahuje další slitiny, se obvykle označuje jako vysokopevnostní nízkolegovaná ocel (HSLA).

Mezi nejběžnější třídy nízkouhlíkových ocelových plechů, které má společnost Leeco skladem, patří ASTM A36, A572 třídy 42 & 50 a A830-1020. Každá z těchto tříd má střední pevnost, vysokou tažnost a nižší hmotnost díky nízkému obsahu uhlíku a přídavku dalších slitin. Díky těmto vlastnostem je nízkouhlíková ocel ideální pro použití v konstrukčních aplikacích, jako jsou stavební konstrukce, mosty a přenosové věže, kde materiály musí odolávat vysokému namáhání a zároveň se snadno tvarují do konstrukčních tvarů.

Chemické složení běžných tříd nízkouhlíkových plechů

Třída	Uhlík	Mangan.	Fosfor	Síra	Křemík
A36 do tloušťky 3/4″	0.25%	N/A	0,030%	0,030%	0,40%
A36 >3/4 – 1 ½“ silné	0.25%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 > 1 ½ – 2 ½“ tlustý	0,26%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 >2 ½ – 4″ silné	0,27%	0,85-1,20%	0,030%	0.030%	0,15-0,40%
A36 >4″ tlustý	0,29%	0,85-1,20%	0.030%	0,030%	0,15-0,40%
A572 Stupeň 42	0,21%	1.35%	0,030%	0,030%	0,15-0,40%
A572 Třída 50	0.23%	1.35%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A830 Třída 1020	0,18-0,23%	0,30-0,60%	0,030%	0.030%	N/A

Mechanické vlastnosti běžných tříd nízkouhlíkových plechů

Třída např.	Mez pevnosti v tahu
A36	36 ksi	58-80 ksi
A572 Třída 42	42 ksi	60 ksi
A572 Třída 50	50 ksi	65 ksi

Sestavte nabídku pro nízkouhlíkovou ocelovou desku

Co je to středouhlíková ocel?

Středně uhlíková ocel poskytuje rovnováhu mezi nízkouhlíkovou a vysokouhlíkovou ocelí, nabízí větší pevnost a tvrdost než nízkouhlíková ocel a zároveň zůstává tvárnější než vysokouhlíková ocel. Středouhlíková ocel obvykle obsahuje i další slitiny, například mangan, které rovněž přispívají k jejím vlastnostem.

V aplikacích, kde je vyžadována větší houževnatost a tvrdost, lze plechy ze středouhlíkové oceli tepelně zpracovávat – například kalením a popouštěním -, což tyto vlastnosti zvyšuje, aniž by se zhoršila jejich obrobitelnost.

Kalení a popouštění je dvoustupňový proces tepelného zpracování. V kroku kalení tohoto procesu se ocel zahřeje na teplotu mezi 1 500 a 1 650 stupni Fahrenheita a poté se rychle ochladí vodou. V kroku popouštění se ocel znovu zahřeje na teplotu nižší než kritickou – mezi 300 a 700 stupni – a ochladí se vzduchem. Tento proces mění strukturu krystalických zrn oceli a zvyšuje tak její tvrdost a další mechanické vlastnosti.

Dvě běžné třídy středně uhlíkových ocelí, které společnost Leeco skladuje, jsou ASTM A516 Grade 70 a A830-1045. Složení se středním obsahem uhlíku a další slitiny dodávají těmto třídám – a dalším středně uhlíkovým třídám – vyváženost pevnosti, tvrdosti, tažnosti a odolnosti proti opotřebení. Díky těmto vlastnostem je středně uhlíkatá ocel ideální pro použití v aplikacích, kde materiály musí odolávat silným silám, aniž by se lámaly nebo opotřebovávaly, jako jsou strojní součásti – včetně ozubených kol, náprav a šroubů – nádrže tlakových nádob a automobilové díly a součásti.

Chemické složení běžných tříd středně uhlíkatých plechů

.

Třídy	Uhlík	Mangan	Fosfor	Síra	Křemík
A516 Třída 70 >2″ & ≤4″ tlustý	0.30%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0,40%
A516 Grade 70 >4″ thick	0.31%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0.40%
A830-1045	0.43-0.50%	0.60-0.90%	0.030%	0.030%	N/A

Mechanické vlastnosti běžných tříd středouhlíkových desek

. Třídy	Mez kluzu	Tah
A516	36 ksi	58-80 ksi

Sestavit cenovou nabídku pro středně uhlíkatý ocelový plech

Co je to vysokouhlíkatá ocel?

Vysoko-uhlíková ocel nabízí největší pevnost a tvrdost ve srovnání s plechem z měkké a středně-uhlíkové oceli. Ocel s vysokým obsahem uhlíku je však méně tvárná než oceli s nižším obsahem uhlíku, což znamená, že se mnohem hůře obrábí nebo tváří.

Stejně jako ocel se středním obsahem uhlíku může být i ocel s vysokým obsahem uhlíku tepelně zpracována za účelem dalšího zvýšení tvrdosti a odolnosti proti opotřebení pro použití v aplikacích, kde ocel čelí obzvláště vysoké úrovni namáhání.

Vysokouhlíkové složení plechů s vysokým obsahem uhlíku jim dodává velkou pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení, což jsou vlastnosti ideální v aplikacích, kde musí ocel pravidelně snášet extrémní opotřebení bez porušení, jako jsou řezné a sekací nástroje.

Velmi vysokouhlíkové oceli

Některé aplikace vyžadují ocelový materiál, který snese ještě větší síly než ocel s vysokým obsahem uhlíku. V těchto aplikacích se používá velmi vysoká uhlíková ocel, nejpevnější typ uhlíkové oceli. Velmi vysokouhlíkovou ocel je kvůli její neuvěřitelné pevnosti téměř nemožné svařovat, obrábět nebo tvarovat, a proto je mnohem méně rozšířená než ostatní typy uhlíkové oceli.

Získávání plechů z uhlíkové oceli

Při zvažování zdroje pro vaše potřeby plechů z uhlíkové oceli je důležité zvážit dodavatele, který má následující vlastnosti, aby vám zajistil nejlepší výrobek z plechu a zákaznický servis:

• Velké zásoby měkkých, středních a vysokých tříd uhlíkové oceli z domácích i zahraničních válcoven.
• Silný systém řízení kvality, například certifikovaný podle ISO, který zajišťuje vysokou kvalitu plechů a splnění vašich požadovaných specifikací.
• Široká geografická působnost v blízkosti míst dodání, která vám pomůže kontrolovat náklady na dopravu.

Leeco Steel se specializuje na ocelové plechy a udržuje rozsáhlé zásoby uhlíkové oceli na skladě ve svých 11 strategicky rozmístěných distribučních centrech. Společnost Leeco je také držitelem certifikátu ISO 9001 v oblasti řízení kvality a ověřuje přesnost ve všech krocích procesu plnění objednávek, aby zajistila, že zákazníci obdrží vysoce kvalitní plechové výrobky.

Kontaktujte společnost Leeco nebo si vyžádejte cenovou nabídku a prodiskutujte své potřeby v oblasti uhlíkových ocelových plechů s kompetentním obchodním zástupcem ještě dnes.