VÝROBA OCELI

Definice:

Ocel je nejčastěji používaným kovovým materiálem. Podle čistoty a množství legovacích přídavků lze ovlivnit vlastnosti ocelí podle použití.

 

Kde se získává:

Ocel se získává přetavováním ocelárenského surového železa.

 

Výroba:

Vyrábí se tzv. zkujňováním surového železa, při němž se vhání do tekutého surového železa atmosférický vzduch nebo směs čistého kyslíku s vodní párou či oxidem uhličitým, aby se spálily nebo částečně odstranily nežádoucí prvky (C, S, P, Si, Mn).

Ocel se získává při teplotě 1 600 – 1 800°C.

• Martinické pece: ocel střední jakosti
• Elektrické pece obloukové nebo indukční: nejkvalitnější ocel
• Kyslíkové konvertory: v poslední době velmi rozšířené

Vyrobená ocel se vypouští z pece do pánve a z pánve se buď odlévá do kovových forem – kokil, v nichž ocel tuhne v ingoty, které se tváří na ocel tvářenou, nebo se odlévá do slévárenských forem – ocelové odlitky.

 

Rozdělení:

• Podle chemického složení: nelegované a legované

Nelegované – slitiny železa a uhlíku; může obsahovat až 2,14% uhlíku; uhlík má největší vliv na vlastnosti oceli

Legované – obsahují malé množství uhlíku a větší množství jiných slitinových prvků

• Podle použití: konstrukční, nástrojové a ušlechtilé

Konstrukční – jsou obvyklých jakostí, mají větší obsah síry a fosforu a tepelně se nezpracovávají

Nástrojové – jsou buď uhlíkové, nebo slitinové

• podle množství legovaných prvků se ještě dělí na:
• nízkolegované, středně legované a vysoce legované

Ušlechtilé – musí být čisté a odpovídat vlastnostem, které jsou od nich požadovány

• příklady: zušlechtěná ocel, oceli odolné proti teplu, kyselinám a korozi, rychlořezná ocel

 

Vliv nekovových doprovodných prvků:

Uhlík – zvyšuje pevnost a tvrdost

Síra – způsobuje lámavost oceli za tepla (nebezpečí zlomení při tepelném zpracování)

Fosfor – způsobuje křehkost za studena (nebezpečí zlomení při tváření za studena)

Vodík – způsobuje křehkost a vytváří trhliny ve struktuře oceli

Dusík – zvyšuje křehkost

Kyslík – způsobuje stejnou lámavost oceli jako síra

 

Vliv legujících prvků:

Prvky zvyšující:

pevnost a tvrdost: křemík, mangan, chrom, wolfram, kobalt, vanad

pružnost a průtažnost: křemík, chrom, molybden, wolfram

houževnatost a odolnost proti opotřebení: křemík, mangan, nikl, molybden, vanad

odolnost proti teplu a korozi: křemík, chrom, nikl, molybden, kobalt

Všechny legující prvky také nepatrně snižují některé vlastnosti.

 

Prvky, sloučeniny, …:

Kyslík – O                        Mangan – Mn

Síra – S                            Chrom – Cr

Fosfor – P                        Nikl – Ni

Křemík – Si                      Molybden – Mo

Vodík – H                        Vanad – V

Dusík – N                         Wolfram – W

Uhlík – C                          Kobalt – Co