Koje su vrste i svojstva čelika?

Različite legure čelika imaju različita svojstva i koristi.

Različite vrste čelika proizvode se prema mehaničkim i fizičkim svojstvima potrebnim za njihovu primjenu. Različiti sustavi ocjenjivanja koriste se za razlikovanje čelika na temelju tih svojstava, što uključuje gustoću, elastičnost, točku topljenja, toplinsku vodljivost, čvrstoću i tvrdoću (među ostalima). Da bi se napravili različiti čelici, proizvođači razlikuju vrstu i količinu legiranih metala, proizvodni proces i način na koji su obrađeni čelici za proizvodnju određenih proizvoda.

Prema američkom Institutu za željezo i čelik (AISI), čelici se mogu široko kategorizirati u četiri skupine na temelju njihovih kemijskih sastava:

1. Ugljikovih čelika
2. Alloy čelici
3. Nehrđajući čelici
4. Čelični alati

Svojstva ugljikovih čelika

Carbon čelici su legure izrađene od kombinacije željeza i ugljika. Promjenom postotka ugljika, moguće je proizvesti čelik s različitim različitim svojstvima. Općenito, što je razina ugljika veća, jači i krhkiji čelik.

Niska ugljika čelika se ponekad naziva "kovanog željeza". Lako je raditi i može se koristiti za dekorativne proizvode kao što su ograde ili svjetiljke. Srednje ugljični čelik je vrlo jak i često se koristi za velike strukture kao što su mostovi. Visoki ugljični čelik koristi se uglavnom za žice. Vrlo visoko ugljični čelik, koji se nazivaju i "lijevano željezo", koristi se za posude i druge predmete. Iako je vrlo tvrdi čelik, također je vrlo krhak.

Svojstva legura od legura

Alloy čelici su tako nazvani jer su napravljeni s malim postotkom jednog ili više metala osim željeza. Dodavanje legura mijenja svojstva čelika. Na primjer, čelik od željeza, kroma i nikla proizvodi nehrđajući čelik. Dodavanje aluminija može čeliku ujednačiti u izgledu.

Čelik s dodanim manganom postaje izuzetno tvrd i jak.

Svojstva nehrđajućih čelika

Nehrđajući čelici sadrže između 10-20% kroma, čime je čelik izuzetno otporan na koroziju (hrđe). Kada čelik sadrži više od 11% kroma, otprilike je 200 puta otporniji na koroziju od čelika koji ne sadrže krom. Postoje tri skupine nehrđajućih čelika:

• Austenitski čelici, koji su vrlo visoki u kromu, također sadrže male količine nikla i ugljika. To se vrlo često koristi za preradu hrane i cijevi. Oni su cijenjeni, djelomično, jer nisu magnetski.
• Feritni čelici sadrže oko 15% kroma, ali samo tragove ugljika i metalnih legura poput molibdena, aluminija ili titana. Ovi čelici su magnetski, vrlo teški i snažni i mogu se dodatno ojačati hladnim radom.
• Martenzitni čelici sadrže umjerenu količinu kroma, nikla i ugljika, magnetski su i toplinski obrađeni. Martenzitni čelici se često koriste za rezanje alata poput noževa i kirurške opreme.

Svojstva alata čelika

Alatni čelici su izdržljivi, metali otporni na toplinu koji sadrže volfram, molibden, kobalt i vanadij. Koriste se, ne iznenađujuće, za izradu alata kao što su bušilice.

Postoji niz različitih vrsta alata čelika, koji sadrže različite količine različitih legura metala.