Челик — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
мНема описа измене |
|||
Ред 2:
{{Друго значење2|Челик}}
{{Челик}}
'''Челик''' ({{јез-тур|çelik}}) јесте нетастабилно кристализована [[Fe]]-[[угљеник|C]] (Fe-Fe<sub>3</sub>C) [[легура]] са садржајем [[угљеник]]а мањим од 2,06%. Додавањем [[волфрам]]а, [[хром]]а, [[молибден]]а, [[ванадијум]]а, [[манган]]а, [[никл]]а, [[кобалт]]а и других [[метал]]а, појединачно или у комбинацијама, добијају се легирани челици за специјалне сврхе, изузетно механички, хемијски или топлотно постојани. Ако је масени удео легирајућих елемената већи од масеног удела [[гвожђа]], или се гвожђе налази само у траговима, онда не говоримо о [[челик]]у већ о новим типовима [[легура]]. Ту спадају: (1) [[негвожђане легуре]] ({{јез-енгл|Non-Ferrous Alloys}}) на бази -{[[Al]], [[Magnezijum|Mg]], [[Ti]]}-, и -{[[Zr]]}-, (2) [[легуре тешко топивих метала]] ({{јез-енгл|Refractory Metal Alloys}}) на бази -{[[Molibden|Mo]], [[Волфрам|W]], [[Кобалт|Co]]}-, и -{[[Тантал|Ta]]}-, (3) [[платинске легуре]] на бази -{[[Платина|Pt]], [[Паладијум|Pd]], [[Rh]], [[Ru]]}-, и -{[[Ir]]}-, (4) [[специјалне легуре]] ({{јез-енгл|Special Alloys}}) и (5) [[супер легуре]] ({{јез-енгл|Superalloys}}).
== Дефиниција ==
[[Датотека:Fe-Fe3C.png|мини|333п|десно|Слика 1. Матастабилни фазни дијаграм Fe-Fe<sub>3</sub>C (пуне линије). Фазне области стабилног фазног дијаграма Fe-C означене су испрекиданим линијама.]]
По класичној дефиницији челик је [[легура]] [[гвожђа]] (-{[[Fe]]}-) и [[угљеник]]а (-{[[Угљеник|C]]}-) која садржи мање од 2,11% (масених %) угљеника. Са становишта [[Хемија|хемије]] и [[Термодинамика|термодинамике]] челик је у ствари [[Метастабилно стање|метастабилна]] [[легура]] [[Железо (хемијски елемент)|железа]] (-{[[Fe]]}-) и [[цементит]]а - карбида железа -{Fe<sub>3</sub>C}-. [[Фазни дијаграм]] који се користи као полазна основа при [[Производња челика|производњи]] и [[Прерада челика|преради]] [[челик]]а, није [[равнотежни фазни дијаграм]] -{Fe-C}-, већ његова [[Метастабилно стање|метастабилна]] верзија Fe-Fe<sub>3</sub>C (види слику 1.). Занимљиво је нагласити да су многи корисни материјали, које екстензивно користимо, заправо метастабилни. [[Дијамант]] је, на пример, [[Метастабилно стање|метастабилна]] [[Полиморфизам (хемија)|модификација]] [[угљеник]]а док је [[Термодинамички стабилна модификација|термодинамички стабилна]] [[Полиморфизам (хемија)|алотропска модификација]] [[графит]].
Ако је масени удео [[угљеник]]а између 2,11% и 4,3% онда говоримо о [[Легура|легури]] под именом [[Гвожђе (легура)|Гвожђе]].
Ред 38:
Легирајући елементи у челику се деле у принципу у две групе:
* алфагени елементи (стабилизују [[ферит]]): [[Molibden|Mo]], [[Si]], [[Ванадијум|V]], [[Niobijum|Nb]], [[Ti]], [[Al]], [[Волфрам|W]], и
* гамагени елементи (стабилизују [[аустенит]]): [[Ni]], [[Mangan|Mn]], [[Угљеник|C]], [[Азот|N]], [[Cu]].
==== [[Алуминијум]] ([[Al]]) ====
Ред 60:
[[Дифизионо жарење]], иначе једини начин уклањања сегрегација у челику, је још теже у случају [[арсен]]а него што је то случај код, на пример, [[фосфор]]а. Поред тога повећава [[кртост]] [[материјал]]а после [[Отпуштање челика|процеса отпуштања]], снижава драстично [[Затезна чврстоћа|затезну чврстоћу]] и способност [[Заваривање|заваривања]].
====
* Т<sub>Топљења</sub> = 2.300-{°C}-
[[Бор (хемијски елемент)|Бор]] има врло изражен утицај на [[Апсорпција|апсорпцију]] [[Неутрон|неутрона]] што га чини веома погодним за легирање челика који се користи при изградњи нуклеарних реактора.
Аустенитни [[Нерђајући челици|18/8 CrNi-челици]] легирани
Код [[Челици негарантованог састава|челика негарантованог састава]] и код [[Угљенични челици|угљеничних челика]]
Бор као легирајући елемент генерално смањује способност [[Заваривање|заваривања]] челика.
==== [[Берилијум]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 1.280-{°C}-.
* Снажно шири γ-област у фазном дијаграму -{Fe-Fe<sub>3</sub>C}-.
Ред 77:
[[Бакар]]-[[берилијум]]-легуре се користе за израду висококвалитетних [[опруга]] за [[часовник]]е које не показују скоро никакву способност [[Магнетизација|магнетизације]] као и већу динамичку чврстоћу него одговарајуће опруге направљене од челика. [[Никл]]-[[берилијум]]-легуре су веома корозионо постојане и користе се за израду хирушких инструмената. У челику, поред тога што снажно шири γ-област у фазном дијаграму -{Fe-Fe<sub>3</sub>C}-, [[берилијум]] може онемогућити [[таложно ојачавање]] што у поменутом случају води паду затезне чврстоће. Поред тога поседује велики афинитет према [[кисеоник]]у (дезоксидирајуће својство) и према [[сумпор]]у.
==== [[Угљеник]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 3.450-{°C}-.
* Снажно шири γ-област у фазном дијаграму -{Fe-Fe<sub>3</sub>C}-.
Ред 101:
Додаје се и као легирајући елемент у [[Нодуларни лив|нодуларном ливу]]
==== [[Кобалт]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 1.492-{°C}-
* Не ставра [[карбид]]е <=> Фаворизује издвајање графита.
Ред 140:
Утицај на способност заваривања није примећен.
Код [[Нелегирани челици|нелегираних]] и [[Ниско легирани челици|ниско легираних челика]] [[бакар]] повећава њихову отпорност на штетене [[
==== [[Водоник]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = -262-{°C}-.
* Непожељан (штетан) легирајући елемент.
Ред 180:
Додатак [[молибден]]а као легирајућег елемента негативно делује на [[ватросталност]] челика.
==== [[Азот]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = -210-{°C}-.
* Снажно шири γ-облст у фазном дијаграму -{Fe-Fe<sub>3</sub>C}-.
Ред 190:
У процесу [[Нитрирање|нитрирања]] [[Азот]] се може нанети у танком површинском слоју, чиме се добија врло [[Чврстоћа|чврст]] и [[Тврдоћа|тврд]] површински слој, док унутрашњост остаје оригинално мека и [[Жилавост|жилава]], чиме се постижу оптималне карактеристике на пример за делове који су изложени снажном динамичком оптерћењу.
==== [[Ниобијум]] и [[Тантал]] ([[Niobijum|Nb]]-
* Т<sup>Nb</sup><sub>Топљења</sub> = 1.960-{°C}-, Т<sup>Ta</sup><sub>Топљења</sub> = 3.030-{°C}-
* Изражена тежња ка стварању [[карбид]]а.
Ред 217:
Слично [[арсен]]у повећава [[кртост]] односно смањује [[жилавост]] [[материјал]]а.
==== [[Олово]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 327,4-{°C}-
[[Олово]] у принципу није истински легирајући елемент у челику, јер његов утицај на механичке особине скоро и да не постоји. Додаје се у количини између 0,2 и 0,5 масених процената у циљу побољшања способности обраде машинском обрадом. Једна од примена олова је у изради лежајева где долази до изражаја низак коефицијент фрикције олова.
==== [[Фосфор]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 44-{°C}-.
* Непожељан (штетан) легирајући елемент изузетно снажног легирајућег утицаја.
Ред 241:
Кисеоник погоршава техно-механичке особине челика као што су жилавост способност старења. Као и сумпор кисеоник доводи до „лома у црвеном“ (лом у области темпаратура црвеног усијања).
==== [[Сумпор]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 118-{°C}- .
* У принципу непожељан легирајући елемент веома снажног легирајућег дејства.
Ред 257:
Легиран у већим масеним уделима силицијум води побољшању [[Ватросталност|ватросталности]] и отпорности на утицај [[киселина]]. Међутим висок садржај силицијума утиче на смањење [[Електрична проводност|електричне проводности]] и [[Коерцитивна сила|коерцитивне силе]].
====
* Т<sub>Топљења</sub> = 1.727-{°C}-.
* Изражена тежња ка стварању [[карбид]]а.
Као снажно [[дозоксидативно средство]] у изузетну тежњу ка ставрању [[карбид]]а, [[Титанијум|титан]] се легира као стабилизатор у корорионо резистентним челицима ([[нерђајући челици]]).
==== [[Ванадијум]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 1726-{°C}-.
* Изражена тежња ка стварању [[карбид]]а.
Ред 269:
Као и титан поседује изузетну тежњу ка ставрању [[карбид]]а и [[нитрид]]а. [[Ванадијум]] снажно делује на везивање [[азот]]а у челику. Додатаком [[ванадијум]]а постиже се фина ситнозрна [[микроструктура]] која за последицу има побољшање [[Механичке особине|механичких особина]] челичних [[одливак]]а. Додатак [[ванадијум]]а позитивно делије на отпорност на [[хабање]] (зног присустава тврдих [[карбид]]а), добре механичке особине у раду на повишеним темпаратурама, као и повољан утицај на процес [[Отпуштање (челик)|отпуштања]]. Због свега горе набројаног Ванадијум се легира код [[Брзорезни алатни челици|брзорезних алатних челика]], [[Алатни челици за рад у топлом|алатних челика за рад у топлом]] као и кио [[Алатни челици за рад на високим темпаратурама|алатних челика за рад на високим темпаратурама]]. Долегиран у [[Челици за опруге|челике за опруге]] [[Ванадијум]] води повећању [[Граница елестичности|границе еластичности]].
==== [[Волфрам]] (
* Т<sub>Топљења</sub> = 3380-{°C}-.
* Изражена тежња ка стварању [[карбид]]а.
| |||