Ocel. Velká ruská encyklopedie
ocel (polský stal, z němčiny Stahl), slitina železa (Fe) jako základ s uhlíkem (C) a dalšími chemickými prvky. Obsah železa v oceli je vyšší než u jakéhokoli jiného prvku [např. kov – mangan (Mn), chrom (Cr), nikl (Ni), wolfram (W), molybden (Mo) nebo nekov – C, křemík (Si), síra (S) a fosfor (P)] a obsah uhlíku nepřesahuje 2,14 % hmotnosti. Ocel se vyrábí převážně ze směsi surového železa a ocelového šrotu v kyslíkových konvertorech a elektrických pecích pomocí ocelářských technologií). Ocel je hlavním produktem metalurgie železa, která je materiálním základem moderní civilizace. V roce 2021 bylo celosvětově vytaveno 1950,5 milionů tun oceli.
Na ocel jsou kladeny různé požadavky, což má za následek velké množství jakostí oceli, které se liší chemickým složením, strukturou a vlastnostmi. Polymorfismus charakteristický pro železo je také vlastní oceli. Polymorfní přeměny tvoří základ tepelného zpracování, ale i chemicko-tepelného zpracování, termomechanického zpracování oceli pro získání požadované krystalické struktury a vlastností výrobků z ní vyrobených. Spektrum vlastností oceli rozšiřuje legování. Podle obsahu uhlíku a dalších prvků krystalické struktury mohou být oceli na bázi feritu, austenitu, perlitu, martenzitu, které mají různou plasticitu, pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení.
Klasifikace oceli
V závislosti na typu jednotky na výrobu oceli (kyslíkový konvertor, elektrická oblouková pec) se ocel nazývá kyslíkový konvertor nebo elektroocel.
Podle chemického složení oceli se rozlišuje uhlíková ocel a legovaná ocel podle účelu, existují konstrukční oceli, nástrojové oceli a oceli se speciálními vlastnostmi, například elektrotechnické oceli, nerezové oceli. Podle kvality se ocel obvykle dělí na běžnou (standardní), jakostní, kvalitní a hlavně kvalitní. Rozdíl mezi nimi spočívá v množství škodlivých nečistot (S a P) a nekovových vměstků. V běžné jakostní oceli je povolen obsah síry do 0,055–0,06 % a fosforu do 0,05–0,0 % (výjimkou je automatová ocel, která obsahuje do 7 % S a do 0,3 % P), v ušlechtilé oceli – ne více než 0,16 % z každého z vysoce jakostních ocelí, ne méně než 0,035 % každého z těchto prvků 0,025 % S. Síra snižuje mechanické vlastnosti oceli, je příčinou červené křehkosti (vznik trhlin při tlakovém zpracování), fosfor zvyšuje křehkost za studena (snížení tažnosti).
Podle charakteru tuhnutí kovu ve formě se rozlišuje klidná, poloklidná a vroucí ocel. Chování kovu během krystalizace je určeno stupněm jeho dezoxidace: čím úplněji je kyslík z oceli odstraněn, tím klidněji probíhá proces tuhnutí. Když se mírně dezoxidovaná ocel nalévá do formy, dochází k prudkému uvolňování bublinek oxidu uhlíku – ocel se „vaří“. Poloumrtvená ocel zaujímá mezipolohu mezi umrtvenou a vroucí ocelí.
Ocelové značení
Neexistuje jediný globální systém označování oceli. V normách a technických podmínkách Ruské federace jsou třídy uhlíkové oceli běžné kvality označeny písmeny St a číslem (St0, St1, St2 atd.). Vysoce kvalitní uhlíkové oceli se označují dvoumístnými čísly udávajícími průměrný obsah uhlíku v setinách procenta: 05, 08, 10, 25, 40 atd. Umrtvená ocel je někdy navíc označována písmeny sp, polouklidněná ocel – ps, varná ocel – kp (například St3sp, St5ps, 08kp). Automatové oceli jsou označeny písmenem A (A12, A30 atd.), uhlíkové nástrojové oceli jsou označeny písmenem U (U8, U10, U12 atd. – zde čísla udávají obsah uhlíku v desetinách procenta).
Označení třídy legované oceli se skládá z písmen označujících složky, které jsou součástí jejího složení, a čísel charakterizujících jejich průměrný obsah. Písmenné označení prvků: hliník – Yu, bor – P, vanad – F, wolfram – V, kobalt – K, křemík – S, mangan – G, měď – D, molybden – M, nikl – H, niob – B, titan – T, uhlík – U, fosfor – P, chrom – X, udává průměrný obsah uhlíku sto procent první číslice pro zirkon oceli a v desetinách procenta u nástrojových a korozivzdorných ocelí), pak je legující prvek označen písmenem a číslice za písmenem označují jeho průměrný obsah. Například ocel třídy 3X13 obsahuje 0,3 % C a 13 % Cr, ocel třídy 2X17H2 – 0,2 % C, 17 % Cr a 2 % Ni. Pokud je obsah legujícího prvku menší než 1,5 %, za odpovídající písmeno se neuvádějí žádná čísla. Například ocel třídy 12ХН3А obsahuje méně než 1,5 % Cr. Písmeno A na konci označení třídy znamená, že ocel je vysoce kvalitní, písmeno Ш značí, že je obzvláště kvalitní. Označení třídy některých legovaných ocelí obsahuje písmeno označující účel oceli (např. ШХ9 – ocel na kuličková ložiska s 0,9–1,2 % Cr; Э3 – elektrotechnická ocel s 3 % Si). Oceli procházející průmyslovými zkouškami jsou často označovány písmeny EI nebo EP (Elektrostal závod), ZI (Závod Zlatoust) odpovídajícím sériovým číslem (EI268).
Jelanskij Gennadij Nikolajevič. První publikace: Velká ruská encyklopedie, 2016.
Publikováno 22. ledna 2023 ve 18:10 (GMT+3). Naposledy aktualizováno 17. července 2023 v 13:29 (GMT+3). Kontaktujte redakci