všechny oceli obsahují uhlík (mezi .02% a 2,1%, ve skutečnosti!), tak proč se jedna odrůda oceli nazývá uhlíková ocel? Jak se ukazuje, termín uhlíková ocel se ve skutečnosti používá k popisu dvou odlišných typů oceli: uhlíkové oceli a nízkolegované oceli. Nerezová ocel je naproti tomu specializovaná skupina ocelových slitin navržená tak, aby odolávala korozi. V tomto článku porovnáváme a porovnáváme uhlíkovou ocel vs nerezovou ocel.

požádejte o bezplatnou 3d tištěnou kovovou část

co vlastně znamená uhlíková ocel?

„uhlíková ocel“ má dva významy-technickou definici a obecnější klasifikaci. Technická definice je velmi jasné: Podle American Iron a Steel Institute (AISI), ocel musí splňovat následující normy tak, aby odpovídaly technické definice z uhlíkové oceli:

1. Žádná minimální obsah je uveden nebo je požadováno pro chrom, kobalt, kolumbium , molybden, nikl, titan, wolfram, vanad, nebo zirkonia, nebo jakýkoli jiný prvek, které mají být přidány k získání požadované legující účinek
2. Při stanovené minimální pro měděné nepřekročí 0.40%
3. Při maximálním obsahu stanoveném pro některý z následujících prvků nepřesahuje procentní podíl poznamenal: mangan 1.65, křemík 0.60, měď 0.60.

technická definice, i když je složitá, se scvrkává na jedno jednoduché omezení — Skutečné Uhlíkové oceli nesmí mít téměř žádné legující prvky, takže je primárně skládají ze dvou materiálů: železa a uhlíku. Množství uhlíku se může lišit a existuje několik přijatelných legovacích materiálů, ale tyto oceli jsou jednoduché.

kromě přesné definice se termín uhlíková ocel používá také k označení široké skupiny legovaných ocelí, které nejsou nerezové oceli. Na rozdíl od uhlíkových ocelí mohou nízkolegované oceli obsahovat malá množství široké škály legujících prvků, což jim umožňuje přizpůsobit je pro širší škálu aplikací. Tyto oceli, i když nesplňují technické požadavky uhlíkové oceli, znamenají větší propast v oceli: Nerezová ocel vs všechno ostatní.

uhlíková ocel (podle definice)

jednoduše řečeno, uhlíková ocel je podle definice velmi jednoduchá. Je to železo s nějakým uhlíkem a omezenými legovacími prvky. Kromě toho jakákoli ocel, která vyžaduje legovací prvky (například 4140 a 4340), nejsou uhlíkové oceli. V rámci definice uhlíkové oceli mohou být materiály definovány jako nízkouhlíková ocel nebo vysoce uhlíková ocel. Nízkouhlíkové oceli jsou velmi běžné, zatímco vysoce uhlíkové oceli se používají pouze ve vysoce pevných, nekorozivních prostředích. 1020 ocel, nízkouhlíková ocel, je jednou z nejpopulárnějších ocelí vyráběných dnes.

Přečtěte si naše Kovu X Design manuál

Uhlíkové oceli, má různé mechanické vlastnosti založené na obsahu uhlíku. Nízkouhlíkové oceli jsou slabší a jemnější, ale mohou být obráběné a svařované snadno, zatímco vysoce uhlíkové oceli je silnější, ale výrazně těžší proces. Všechny uhlíkové oceli jsou náchylné k rzi, což je činí nevhodnými pro použití v široké škále aplikací pro konečné použití. Celkově je uhlíková ocel vynikající, pokud hledáte levný kov, ale obecně nevhodný pro vysoce kvalitní nebo vysoce přesné výrobní operace.

Low-Legované Oceli (někdy volal uhlíkové oceli)

Low-legované oceli integrovat jeden nebo více legujících prvků (jako je chrom, kobalt, niob, molybden, nikl, titan, wolfram, vanad, nebo zirkonia) pro zlepšení materiálových vlastností tradiční uhlíkové oceli. Často jsou silnější, tužší a mírně odolnější vůči korozi než tradiční uhlíkové oceli.

legované oceli jsou definovány primárními legujícími materiály (kromě uhlíku). 4140, jedna z nejběžnějších legovaných ocelí, je legovaná ocel chrom-molybden. To znamená, že primární legující prvky jsou chrom (což zvyšuje odolnost proti korozi) a molybden (což zvyšuje houževnatost). Výsledkem je, že 4140 se používá v aplikacích s vysokým opotřebením a při zvýšených teplotách.

legované oceli jsou dnes jednou z nejpoužívanějších ocelí v průmyslu. Jsou obrobitelné, cenově dostupné, snadno dostupné a mají dobré mechanické vlastnosti. Pokud část nemusí být odolná proti korozi, nízkolegované oceli nabízejí nejlepší třesk pro vaše peníze.

díky vlastnostem, které činí legovanou ocel výhodnou pro výrobu konvenčními metodami, je pro 3D tisk méně cenná. Vzhledem k tomu, že je snadno obroben a levně získán, díky vyšším nákladům na součást 3D tisku je tisk ekonomicky neudržitelný. Několik společností pro tisk kovů nabízí nízkolegované oceli, jako je 4140, ale jsou obecně vzácné.

z Nerezové Oceli

z Nerezové oceli jsou spojené kolem jedné klíčové vlastnosti materiálu: vynikající odolnost proti korozi, připadající na vysoký obsah Chromu (>10.5% hmotnostních) a nízký obsah uhlíku (<1,2% hmotnostních). Kromě odolnosti proti korozi se mechanické vlastnosti těchto ocelí mohou značně lišit.

austenitické nerezové oceli jsou nejběžnějším typem nerezové oceli. Jsou odolné proti korozi a lze je snadno obrobit i svařovat, i když je nelze tepelně ošetřit. 303 a 304 jsou nejběžnějšími typy austenitických nerezových ocelí a 316L je varianta, která maximalizuje odolnost proti korozi. Tyto oceli se používají v široké škále operací-protože jsou odolné proti povětrnostním vlivům, pracují téměř kdekoli. Vzhledem k jejich vyšším nákladům může být kovový 3D tisk životaschopnou metodou výroby těchto dílů.

Martenzitické korozivzdorné oceli nabízejí lepší mechanické vlastnosti austenitické oceli na úkor tažnosti. Jako skupina, chybí jim obecné všestrannost austenitické oceli — nicméně, jejich high-pevnost tvrdost spárován s korozní odolnost mnohem vyšší nízkolegovaných ocelí je vhodné pro jakákoli vysoce pevnostní část, která je v oxidačním prostředí. Kromě toho mohou být martenzitické oceli tepelně ošetřeny, aby se dále zvýšila tvrdost, pevnost a tuhost.

17-4 PH je zvláště užitečný typ martenzitické nerezové oceli, která může být tepelně ošetřena tak, aby odpovídala různým materiálovým vlastnostem. Díky své vysoké tvrdosti a extrémně nízké obrobitelnosti je často levnější 3D tisk než pečlivě stroj. Pokud byste se chtěli dozvědět více o 3D tisku kovových dílů, podívejte se na Markforged Kov X.

Žádost Kov X citovat

Uhlíkové Oceli vs z Nerezové Oceli: Konečný Verdikt

diskuse z uhlíkové oceli vs z nerezové oceli je trochu složitější, než se původně myslelo, jako uhlíkové oceli může odkazovat na dva různé typy oceli: tradiční uhlíkové oceli a nízko legované oceli.

ve srovnání s nízkouhlíkovou ocelí nabízí nerezová ocel masivní vylepšení pevnosti, tvrdosti a hlavně odolnosti proti korozi. Vysoce uhlíková ocel nabízí sílu soupeřící a někdy překračující nerezovou ocel, ale je do značné míry výklenkem ve výrobním světě. Na rozdíl od jakékoli uhlíkové oceli může nerezová ocel přežít a prosperovat, bez oxidace, v korozivním nebo vlhkém prostředí. To bylo řečeno, uhlíkové oceli je mnohem levnější než z nerezové oceli a vhodnější pro velké konstrukční díly, jako jsou trubky, trámy, a válcované ocelové plechy.

nízkolegovaná ocel je ve většině způsobů lepší než uhlíková ocel, ale stále postrádá odolnost proti korozi. To může účinně odpovídat materiálové vlastnosti nerezové oceli — jako výsledek, slitin, jako 4140 a 4340 jsou často opracované a používány v mnoha aplikacích, v nichž trochu oxidace nebolí. Nerezová ocel je materiál vyšší kvality, který se lépe používá v průmyslových provozech, kde nemůže být ohrožena kvalita dílů.