Mitä on hiiliteräs?

Rauta ja hiili ovat teräksen runsaimmat materiaalit. Puhdas rauta ei ole itsessään erityisen vahvaa tai kovaa, joten vasta hiilen lisääminen antaa teräkselle sen suuren lujuuden.

Teräksen valmistukseen käytettävässä raakaraudassa on suhteellisen paljon hiiltä. Sen hiilikoostumus voi olla jopa 2,1 %, mikä on suurin hiilimäärä, jonka materiaali voi sisältää ja jota voidaan silti pitää teräksenä.

Rautaa voidaan kuitenkin käsitellä edelleen hiilen vähentämiseksi. Tämä hiilen manipulointi muuttaa useita materiaalin ominaisuuksia, kuten:

Lujuus: Kuormitus, jonka materiaali kestää, mitattuna myötörajalla ja vetolujuudella. Myötöraja on piste, jossa materiaali deformoituu, mutta ei murru, ja vetolujuus on se jännitysmäärä, joka tarvitaan materiaalin todelliseen murtumiseen.

Kestävyys: Se määrä, jonka materiaali voi venyä haurastumatta. Notkeutta mitataan venymällä, joka on se prosenttiosuus, jonka materiaalin pituus kasvaa ennen kuin se murtuu.

Kovuus: Materiaalin kulumiskestävyys ja työstettävyys. Tämä mitataan yleensä Rockwellin kovuusasteikolla tai Brinellin kovuusasteikolla.

Teräksen sisältämä hiili on yleensä vähennetty niin, että se mahtuu kolmeen hiiliteräksen pääluokkaan: matalahiilinen (tai mieto), keskihiilinen ja runsashiilinen teräs. Kukin näistä luokista sisältää erilaisia hiilipitoisuuksia, jotka näkyvät alla olevasta taulukosta.

Hiiliteräksen tyyppi	Hiilikoostumus
Matalan hiilipitoisuuden/miedon hiilipitoisuuden	0.05-0.25%
Keskikokoinen hiili	0.26-0.60%
Korkea hiili	0.61-1.50%

Tässä artikkelissa tarkastellaan ominaisuuksia, käyttökohteita ja yleisimpiä teräslevylaatuja, joita Leeco® Steelin kaltaiset toimittajat varastoivat eri hiiliteräsluokkiin.

Mitä on matalahiilinen teräs?

Myös miedoksi teräkseksi kutsutulla matalahiilisellä teräksellä on matala lujuus suhteessa teräkseen, jolla on korkeammat hiilimäärät. Matalahiilinen teräs on myös sitkein – tai työstettävin – hiiliterästyyppi.

Matalahiiliseen teräkseen voidaan lisätä myös kemiallisia seoksia haluttujen ominaisuuksien parantamiseksi lisäämättä materiaalin painoa. Jos esimerkiksi vähähiilinen teräs vaatii suurempaa kovuutta haluttua käyttötarkoitusta varten, siihen voidaan lisätä mangaania kovuuden lisäämiseksi lisäämättä painoa. Vähähiilistä terästä, joka sisältää lisäseoksia, kutsutaan tyypillisesti HSLA-teräkseksi (high strength, low alloy).

Joitakin yleisimpiä vähähiilisiä teräslevylaatuja, joita Leeco varastoi, ovat ASTM A36, A572 Grades 42 & 50 ja A830-1020. Jokaisella näistä laaduista on kohtalainen lujuus, suuri sitkeys ja kevyempi paino alhaisen hiilipitoisuuden ja muiden seosten lisäämisen ansiosta. Nämä ominaisuudet tekevät vähähiilisestä teräksestä ihanteellisen käytettäväksi rakenteellisissa sovelluksissa, kuten talonrakentamisessa, silloissa ja siirtomastoissa, joissa materiaalien on kestettävä suurta rasitusta ja oltava samalla helposti muotoiltavissa rakenteellisiin muotoihin.

Kemiallinen koostumus tavallisista vähähiilisten teräslevyjen laatuluokista

Laatu	Hiili	Mangaani	Fosfori	Rikki	Piikki
A36 enintään 3/4″ paksu	0.25 %	N/A	0.030 %	0.030 %	0.40 %
A36 >3/4 – 1 ½”:n paksuudelta	0.25%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 > 1 ½ – 2 ½” paksu	0.26%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 >2 ½ – 4″ paksu	0.27%	0.85-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 >4″ paksu	0.29%	0.85-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A572 Grade 42	0.21%	1.35 %	0.030 %	0.030 %	0.15-0.40 %
A572 Palkkaluokka 50	0.23%	1.35%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A830 Luokka 1020	0.18-0.23%	0.30-0.60%	0.030%	0.030%	N/A

Mekaaniset ominaisuudet tavallisista matalahiililevyluokista

Luokkaa	Myötöraja	Vetolujuus
A36	36 ksi	58-80 ksi
A572 Luokka 42	42 ksi	60 ksi
A572 Luokka 50	50 ksi	65 ksi

Rakenna tarjous alhaisen hiilipitoisuuden omaavalle teräslevylle

Mitä on keskihiilinen teräs?

Keskihiiliteräs tarjoaa tasapainon matalahiilisen ja runsashiilisen teräksen välillä, sillä se tarjoaa suuremman lujuuden ja kovuuden kuin matalahiilinen teräs, mutta on silti sitkeämpi kuin runsashiilinen teräs. Keskihiiliteräs sisältää tyypillisesti myös muita seoksia, kuten mangaania, jotka myös vaikuttavat sen ominaisuuksiin.

Sovelluksissa, joissa vaaditaan suurempaa sitkeyttä ja kovuutta, keskihiiliteräslevyille voidaan tehdä lämpökäsittelyjä – kuten karkaisu – jotka parantavat näitä ominaisuuksia vaarantamatta sen työstettävyyttä.

Karkaisu on kaksivaiheinen lämpökäsittelyprosessi. Prosessin sammutusvaiheessa teräs kuumennetaan 1 500-1 650 celsiusasteen lämpötilaan ja jäähdytetään sitten nopeasti vedellä. Karkaisuvaiheessa teräs kuumennetaan uudelleen alle kriittiseen lämpötilaan – 300-700 asteeseen – ja jäähdytetään ilmalla. Tämä prosessi muuttaa teräksen kiderakennetta kovuuden ja muiden mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.

Kaksi yleistä keskihiilistä teräslevyä, joita Leeco varastoi, ovat ASTM A516 Grade 70 ja A830-1045. Kohtalainen hiilikoostumus ja lisäseokset antavat näille laaduille – ja muille keskihiilipitoisille laaduille – tasapainoisen lujuuden, kovuuden, sitkeyden ja kulutuskestävyyden. Näiden ominaisuuksien ansiosta keskihiiliteräs soveltuu erinomaisesti käytettäväksi sovelluksissa, joissa materiaalien on kestettävä suuria voimia rikkoutumatta tai kulumatta, kuten koneenosissa, kuten hammaspyörissä, akseleissa ja pulteissa, paineastioiden säiliöissä sekä autojen osissa ja komponenteissa.

Yleisten keskihiililevyluokkien kemiallinen koostumus

Laadut	Hiili	Mangaani	Fosfori	Rikki	Piikki
A516 Luokka 70 >2″ & ≤4″ paksu	0.30%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0.40%
A516 Luokka 70 >4″ paksu	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

Yleisten keskikokoisten hiililevyjen mekaaniset ominaisuudet

	Laadut	Myötöraja	Vetolujuus
A516	36 ksi	58-80 ksi

Rakenna tarjous keskihiilipitoiselle teräslevylle

Mitä on runsashiilinen teräs?

Korkeahiilinen teräs tarjoaa suurimman lujuuden ja kovuuden verrattuna mietoihin ja keskihiilisiin teräslevyihin. Korkeahiilinen teräs on kuitenkin vähemmän sitkeää kuin alhaisemman hiilipitoisuuden omaavat teräkset, mikä tarkoittaa, että sitä on paljon vaikeampi työstää tai muotoilla.

Keskihiilisen teräksen tavoin myös korkeahiilinen teräs voidaan lämpökäsitellä kovuuden ja kulutuskestävyyden lisäämiseksi entisestään, jotta sitä voidaan käyttää sovelluksissa, joissa teräkseen kohdistuu erityisen suuri rasitus.

Korkeahiilisten levyluokkien runsashiilinen koostumus antaa niille suuren lujuuden, kovuuden ja kulutuskestävyyden, jotka ovat ihanteellisia ominaisuuksia sovelluksissa, joissa teräksen on säännöllisesti kestettävä äärimmäistä kulutusta rikkoutumatta, kuten leikkuu- ja talttaustyökaluissa.

Erittäin runsashiilinen teräs

Jotkut sovellukset edellyttävät teräsmateriaalia, joka kestää jopa korkeahiilistä terästä suurempia voimia. Näissä sovelluksissa käytetään erittäin runsashiilistä terästä, joka on vahvin hiiliterästyyppi. Erittäin runsashiilistä terästä on lähes mahdotonta hitsata, työstää tai muotoilla sen uskomattoman lujuuden vuoksi, ja siksi se on paljon harvinaisempi kuin muut hiiliterästyypit.

Hiiliteräslevyjen hankinta

Harkitessasi lähdettä hiiliteräslevytarpeillesi on tärkeää harkita tavarantoimittajaa, jolla on seuraavat ominaisuudet varmistaaksesi, että saat parhaan levytuotteen ja asiakaspalvelun:

• Suuri varasto mietoja, keskikokoisia ja runsas- ja runsas-hiilisiä hiilipitoisten terästen teräslevyjen laatuluokkia kotimaisilta ja ulkomaisilta terästeollisuudelta.
• Vahva laadunhallintajärjestelmä, esimerkiksi ISO-sertifioitu, jolla varmistetaan, että levyt ovat korkealaatuisia ja täyttävät vaaditut eritelmät.
• Laaja maantieteellinen jalansija lähellä toimituspaikkojasi, mikä auttaa hallitsemaan rahtikustannuksiasi.

Leeco Steel on erikoistunut teräslevyihin, ja se pitää runsasta hiiliteräsvarastoa varastoituna 11:ssä strategisesti sijoitetussa jakelukeskuksessa. Leeco on myös ISO 9001 -sertifioitu laadunhallinnassa ja tarkistaa tarkkuuden kaikissa tilausten täyttämisprosessin vaiheissa varmistaakseen, että asiakkaat saavat korkealaatuisia levytuotteita.

Ota yhteyttä Leecoon tai pyydä tarjous keskustellaksesi hiiliteräslevytarpeistasi asiantuntevan myyntiedustajan kanssa jo tänään.