Druhy ocelí, legující prvky

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Druhy ocelí, legující prvky"

Matyáš Štefan Zeman
před 4 lety
Počet zobrazení:

1 1 Oceli druhy, použití Ocel je technické kujné železo s obsahem maximálně 2% uhlíku, další příměsi jsou křemík, mangan, síra, fosfor. Poslední dva jmenované prvky jsou nežádoucí, zhoršují kvalitu oceli. Oceli rozlišujeme podle chemického složení a podle použití. 2 Rozdělení ocelí podle chemického složení: - Uhlíkové oceli kromě uhlíku neobsahují žádné legovací přísady. - Slitinové oceli ( legované oceli ) kromě uhlíku obsahují legovací prvky legury. Legovací prvky ovlivňují vlastnoti ocelí, např. houževnatost, korozivzdornost. 2.1 Legovací prvky Podle obsahu legujících přísad rozlišujeme nízkolegované (cca 1-3% legovacích přísad) a vysokolegované oceli ( 10-30% legovacích přísad). - Cr chrom - Mo molybden - W wolfram - V vanad - Ni nikl Legovací přísady ovlivňují vlastnosti ocelí, např. chrom a wolfram zvyšují tvrdost, vanad způsobuje zjemnění zrna a tím vyšší houževnatost, nikl zvýší korozivzdornost. 3 Rozdělení ocelí podle použití: - Konstrukční oceli určené pro nejrůznější konstrukční účely hřídele, ozubená kola, šrouby apod. - Nástrojové oceli určené především pro výrobu nástrojů vrtáky, frézy, soustružnické nože apod. Oceli k tváření na odlitky konstrukční nástrojové uhlíkové slitinové obvyklých jakostí ušlechtilé uhlíkové (tř. 19) (tř. 10,11) slitinové (tř. 19) uhlíkové slitinové (tř. 12) (tř ) Pro každou ocel existuje norma jakosti tzv. materiálový list, který uvádí chemické složení oceli, mechanické vlastnosti, způsob výroby, druh tepelného zpracování, technologické vlastnosti a další údaje. 1

3.1 Konstrukční oceli obvyklých jakostí Konstrukční oceli obvyklých jakostí patří podle ČSN do třídy 10 a 11. Používají se na méně namáhané konstrukční součásti.

2 3.1 Konstrukční oceli obvyklých jakostí Konstrukční oceli obvyklých jakostí patří podle ČSN do třídy 10 a 11. Používají se na méně namáhané konstrukční součásti. Oceli třídy 10 nemají zaručené chemické složení, mají zaručeny pouze mechanické vlastnosti - především pevnost v tahu. Oceli třídy 11 mají kromě zaručených mechanických vlastností zaručeno také chemické složení - obsah uhlíku C, fosforu P a síry S. Do této třídy patří kromě jiných druhů např. automatové oceli vhodné pro obrábění na automatech a oceli se zaručenou svařitelností. Obr. 1 Ocelové ingoty 3.2 Ušlechtilé konstrukční oceli Podle ČSN rozlišujeme: - uhlíkové ušlechtilé oceli (třída 12) - Slitinové ušlechtilé oceli (třída 13 17) 2

3 Volíme je tam, kde jsou kladeny požadavky na větší jakost oceli. Používají se především ve stavu tepelně zpracovaném Uhlíkové ušlechtilé oceli Oceli třídy 12 ušlechtilé uhlíkové oceli. Neobsahují žádné legovací prvky, pouze Fe a C.. Příklad: ocel ušlechtilá uhlíková ocel k cementování, obsah C je max. 0,2%, pro čepy, šrouby, hřídele ocel ušlechtilá uhlíková ocel k zušlechťování, obsah C max. 0,6%, pro ozubená kola, pístnice, vačkové hřídele Nízkolegované ušlechtilé oceli Oceli třídy 13 ušlechtilé slitinové oceli, legované hlavně Mn a Si. Používají se tam, kde ušlechtilá uhlíková ocel již nevyhovuje, např. pro výrobu pružin Příklad: ocel nízkolegovaná ocel na pružiny kolejových vozidel, pružinových bucharů, obsahuje 0,52 % C a 1,7 % Si Oceli třídy 14 - ušlechtilé slitinové oceli, legované hlavně Mn, Si a Cr. Jsou to nejčastěji používané slitinové oceli, poměrně levné. Používají se např. na součásti ložisek, více namáhané pružiny, v automobilovém průmyslu. Příklad: ocel ušlechtilá nízkolegovaná ocel k cementování, na velmi namáhané součásti strojů a silničních vozidel ozubená kola, hřídele, obsahuje 0,2 %C, 1% Cr, 1,2% Mn Oceli třídy 15 - ušlechtilé slitinové oceli, legované kombinací prvků Si, Mn, Cr, Mo, W, V. Používají se pro velmi namáhané strojní součásti a pro vysokotlaké kotle a trubky, součásti parních turbín. Příklad: ocel žáropevná Cr Mo ocel pro kotle a tlakové nádoby, obsah do 0,18%C, 1%Cr, 0,5%Mo ocel nízkolegovaná ocel, pevnost až 1200 MPa, pro velmi namáhané svařované konstrukce strojů a letadel, hlavy vrtulí, páky řízení, obsah 0,3 %C, 1 %Mn, 1 %Si, 1 % Cr Oceli třídy 16 - ušlechtilé slitinové oceli, legované kombinací prvků Si, Mn, Cr, Mo, V a Ni. Nikl je drahý a nedostakový, používají se proto pouze tam, kde je to nezbytné. Jsou to nejjakostnější oceli na vysoce namáhané strojní součásti. Příklad: ocel pevnost v tahu až 1800 MPa, obsah 0,3% C, celkem v součtu cca 5% Mn+Si+Cr+Ni, použití podvozky letadel, závěsy křídel letadel, pístnice, vysoce namáhané šrouby Vysokolegované ušlechtilé oceli Oceli třídy 17 vysokolegované ušlechtilé slitinové oceli. Patří sem - korozivzdorné - žáruvzdorné - žárupevné 3

4 Obsahují obvykle 10 a více % legovacích prvků. Používají se na výrobu parních kotlů, v chemickém a potravinářském průmyslu apod. Příklad: ocel korozivzdorná ocel, pro součásti chemických a potravinářských strojů, chirurgické nástroje, měřidla, kalibry, složení 18% Cr + 1% C Obr. 2 Vysokolegovaná ocel Třída 18 je vyhrazena slinutým karbidům. 3.3 Nástrojové oceli Nástrojové oceli jsou oceli třídy 19. Podle složení rozlišujeme nástrojové oceli - uhlíkové - slitinové nízkolegované - slitinové vysokolegované k tváření za studena, za tepla, rychlořezné oceli Uhlíkové nástrojové oceli Používají se pro ruční nástroje. Obsah uhlíku bývá od 0,6 do 1,5%, kalením se zde dosahuje vysoké tvrdosti do hloubky 2 3 mm, v jádře je nástroj neprokalený, odolává proto lépe nárazům. Příklad: ocel vysokouhlíková ocel s 0,7% C, vhodná pro kalení ve vodě, pro ruční nástroje. 4

5 3.3.2 Nízkolegované nástrojové oceli Používají se pro nástroj pro strojní obrábění. Nástroje z nízkolegovaných nástrojových ocelí odolávají vyššímu mechanickému namáhání, mají vyšší životnost. Příklad: ocel nízkolegovaná Mn V ocel, má obsah 0,8%C, 2% Mn, 0,15% V. Je vhodná pro nástoje na stříhání za studena, řezné nástroje, formy, měřidla Vysokolegované nástrojové oceli Obsahují zpravidla 10 30% (podle ČSN oceli s obsahem nad 5% legovacích prvků jsou vysokolegované). Druhy vysokolegovaných nástrojových ocelí: a) oceli pro tváření za studena b) oceli pro tváření za tepla c) rychlořezné oceli. Vysokolegované nástrojové oceli pro tváření za studena jsou legovány vysokým obsahem chromu, např. ocel obsahuje 12%Cr, 2%C, používá se např. pro střižnice, střižníky, nástroje pro tažení za studena, řezné nástroje pracující s nízkou řeznou rychlostí, např. závitníky Vysokolegované nástrojové oceli pro tváření za tepla zachovávají tvrdost i při vysokých teplotách. Obsahují 5 10% W, 2% Cr a Mo, 0,25% C. Příklad: ocel obsahuje 0,35%C, 0,9%Cr, 0,3%Mo, 4,8% Ni, používá se např. na zápustky kovacích strojů, kde je vyžadovaná velká odolnost proti mechanickým rázům. Rychlořezné oceli jsou vysokolegované nástrojové oceli. Dovolují až 3x vyšší řeznou rychlost než nízkolegované nástrojové oceli. Příklad: ocel (10,3%W, 4,2%Cr, 2,4%V, 0,83%C) vhodná např. pro hrubovací soustružnické a hoblovací nože, frézy, vrtáky pro obrábění kovů střední pevnosti. 4 Úkoly 1. Vysvětlete hlediska pro rozdělení ocelí. 2. K čemu slouží legovací přísady? 3. Načrtněte schéma rozdělení ocelí. 4. Popište použití ocelí obvyklých jakostí, co nám zaručují? 5. Proč odlišujeme oceli ušlechtilé od ocelí obvyklých jakostí? 6. Uveďte druhy nástrojových ocelí včetně použití. 5 Použité materiály 5

6 (1.) FRISCHHERZ, Adolf, Technologie zpracování kovů 1, nakladatelství Wahlberg, Praha 1993, 1. vyd., kap. 2 Technické materiály, ISBN (2.) BOTHE, Otakar, Strojírenská technologie I., SNTL, Praha 1989, 5. vyd., kap. 3 Kovové technické materiály, typové číslo L13-C1-II-96/26119, (3.) HLUCHÝ, Miroslav a kol., Strojírenská technologie, SNTL, Praha 1969, 2. vyd., kap. 1 Výroba technických materiálů, typové číslo L 13-C2-III-84/22266-VII, Obrázky: [1] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [2] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: 6

Podobné dokumenty

Ocel je slitina Fe + C + doprovodných prvků (Si, Mn, S, P) + legujících prvků (Ni, Cr, Mo, W, Zi ), kde % obsah uhlíku ve slitině je max. 2.14 %.

OCEL Ocel je slitina Fe + C + doprovodných prvků (Si, Mn, S, P) + legujících prvků (Ni, Cr, Mo, W, Zi ), kde % obsah uhlíku ve slitině je max. 2.14 %. VÝROBA OCELI Ocel se vyrábí zkujňováním bílého surového