Деоксидовани челик

Умирени челик или деоксидовани челик настаје кад се текући челик полагано хлади и прелази у круто стање без наглог развијања гасова у материјалу. Ово се постиже помоћу деоксидационих средстава, као што су силицијум и алуминијум, који везују гасове стварајући троску. Ако се као деоксидационо средство примјењује силицијум добија се умирени челик, а ако се употребљава алуминијум добија се двоструко умирени челик. Овако се смањује могућност формирања гасовитих мјехурића у челику, око којих се могу концентрисати нечистоће (као нпр. сумпор), које имају штетни утицај на челик при ваљању и заваривању. Умирени челик је намијењен за заварене конструкције и конструкције за које се тражи већа жилавост челика, нпр. за конструкције на температури испод −30°Ц, као и за елементе изложене динамичким и цикличким дјеловањима.

Умирени челик има микроструктуру без гасовитих мјехурића

Полуумиреми челик није потпуно деоксидирао. Употребљава се за главне носиве елементе у високоградњи (носаче, решетке, оквире и сл.).

Код посебно умиреног челика се осим мангана и силицијума додаје и силикокалцијум (CaSi), као и алуминијум, који веже преостали кисеоник у Al₂O₃ и азот у AlN. Резултат је челик с врло ниским масеним удјелом нечистоћа, велике жилавости и мале осјетљивости на крхки лом. Такође, ситне честице AlN омогућавају постизање ситног кристалног зрна.

Ако се скрућивање у посуди (кокила) догађа тако да челик кипи, добија се челик за који се каже да је неумирен. Овај челик може да се употребљава за елементе који се не заварују. Тако нпр. Томасов поступак (таљење челика с великим постотком фосфора у пећима с доломитном облогом) даје низак постотак примјеса, но лош распоред, те се у средини пресјека јавља неумирена зона („јалова глава” се обично одстрањује од ингота).

Деоксидација

Отклањање кисеоника током производње челика назива се деоксидација. Током производње челик долази у додир с кисеоником и азотом, и при вишим температурама може да отопи знатне количине гасова. Више од 0,03% кисеоника чини челик осјетљивим на старење, а више од 0,07% кисеоника осјетљивим на тзв. „црвени лом”, јер сумпор не веже кисеоник у гасне мјехуриће SO₂, него у тврде укључке FeS. Приликом ваљања челика између 800°Ц и 1000°Ц, наступа лом по границама кристалног зрна због лоше ’обликовљивости’ FeS. Кисеоник се у талини веже са гвожђем у оксид FeO који претежно одлази на површину талине, или с алуминијумом у Al₂O₃. Угљеник се спаја с кисеоником у гасовити угљеник моноксид који излази из талине. Што је виши масени удио угљеника, то је већа количина CO, односно мањи масени удио преосталог кисеоника.

Дакле, нискоугљенични челици (< 0,1% угљика) садрже након пречишћавања недопустиво високе масене удјеле кисеоника. Поступак деоксидације заснива се на дјеловању елемената који имају већи афинитет према кисеонику од гвожђа. Према падајућем афинитету то су: алуминијум, цирконијум, бор, титанијум, силицијум, угљеник, ванадијум и манган. Алуминијум и силицијум вежу кисеоник у оксиде, а Ти, Б и Ал вежу осим кисеоника и азот у нитриде, а Ти и Б граде такође карбиде и карбонитриде.