toate oțelurile conțin carbon (între .02% și 2,1%, de fapt!), deci de ce se numește o varietate de oțel oțel carbon? După cum se dovedește, termenul oțel carbon este de fapt folosit pentru a descrie două tipuri distincte de oțel: oțel carbon și oțel slab aliat. Oțelul inoxidabil, pe de altă parte, este un grup specializat de aliaje de oțel concepute pentru a rezista coroziunii. În acest articol, comparăm și contrastăm oțelul carbon cu oțelul inoxidabil.

solicitați o piesă metalică tipărită 3D gratuită

ce înseamnă de fapt oțelul Carbon?

„oțelul Carbon” are două semnificații — o definiție tehnică și o clasificare mai generală. Definiția tehnică este foarte clară: conform Institutului American de fier și oțel (AISI), un oțel trebuie să îndeplinească următoarele standarde pentru a se potrivi cu definiția tehnică a oțelului carbon:

1. nu este specificat sau necesar un conținut minim pentru crom, cobalt, columbiu , molibden, nichel, titan, tungsten, vanadiu sau zirconiu sau orice alt element care trebuie adăugat pentru a obține un efect de aliere dorit
2. atunci când minimul specificat pentru cupru nu depășește 0.40%
3. atunci când conținutul maxim specificat pentru oricare dintre următoarele elemente nu depășește procentele notate: mangan 1,65, siliciu 0,60, cupru 0,60.

definiția tehnică, deși complexă, se reduce la o simplă constrângere — adevăratele Oțeluri carbon trebuie să nu aibă aproape niciun element de aliere, făcându-le compuse în principal din două materiale: fier și carbon. Cantitatea de carbon poate varia și există câteva materiale de aliere acceptabile, dar aceste oțeluri sunt simple.

în plus față de definiția precisă, termenul de oțel carbon este, de asemenea, utilizat pentru a se referi la grupul larg de oțeluri aliate care nu sunt oțeluri inoxidabile. Spre deosebire de oțelurile carbon, oțelurile slab aliate pot conține cantități mici dintr-o mare varietate de elemente de aliere, permițându-le să fie personalizate pentru o varietate mai largă de aplicații. Aceste oțeluri, deși nu îndeplinesc cerințele tehnice ale oțelului carbon, semnifică diviziunea mai mare a oțelului: oțel inoxidabil față de orice altceva.

oțel Carbon (prin definiție)

pur și simplu pune, oțel carbon, prin definiție, este extrem de simplu. Este fier cu ceva carbon și elemente limitate de aliere. În plus, orice oțel care necesită elemente de aliere (cum ar fi 4140 și 4340, de exemplu) nu sunt oțeluri de carbon. În cadrul definiției oțelului carbon, materialele pot fi definite fie ca Oțel cu conținut scăzut de carbon, fie ca Oțel cu conținut ridicat de carbon. Oțelurile cu conținut scăzut de carbon sunt extrem de frecvente, în timp ce oțelurile cu conținut ridicat de carbon sunt utilizate numai în medii necorozive de înaltă rezistență. Oțelul 1020, un oțel cu conținut scăzut de carbon, este unul dintre cele mai populare oțeluri produse astăzi.

citiți ghidul nostru de proiectare Metal X

oțel Carbon are diferite proprietăți mecanice bazate pe conținutul de carbon. Oțelurile cu conținut scăzut de carbon sunt mai slabe și mai moi, dar pot fi prelucrate și sudate cu ușurință; în timp ce oțelul cu conținut ridicat de carbon este mai puternic, dar semnificativ mai greu de prelucrat. Toate oțelurile carbon sunt susceptibile la rugină, ceea ce le face improprii pentru utilizare într-o mare varietate de aplicații de utilizare finală. În general, oțelul carbon este excelent dacă sunteți în căutarea unui metal cu costuri reduse, dar în general impropriu pentru operațiuni de fabricație de înaltă calitate sau de înaltă precizie.

oțelurile slab aliate (uneori numite Oțeluri carbon)

oțelurile slab aliate integrează unul sau mai multe elemente de aliere (cum ar fi cromul, cobaltul, niobiul, molibdenul, nichelul, titanul, tungstenul, vanadiul sau zirconiul) pentru a îmbunătăți proprietățile materialelor oțelurilor carbon tradiționale. Ele sunt adesea mai puternice, mai rigide și puțin mai rezistente la coroziune decât oțelurile tradiționale de carbon.

oțelurile aliate sunt definite de materialele primare de aliere (în plus față de carbon). 4140, unul dintre cele mai comune oțeluri aliate, este un oțel aliat crom-molibden. Aceasta înseamnă că elementele principale de aliere sunt cromul (care crește rezistența la coroziune) și molibdenul (care crește rezistența). Ca rezultat, 4140 este utilizat în aplicații cu uzură ridicată și temperaturi ridicate.

oțelurile aliate sunt unul dintre cele mai utilizate oțeluri din industrie astăzi. Sunt prelucrabile, accesibile, ușor accesibile și posedă proprietăți mecanice bune. Dacă o piesă nu trebuie să fie rezistentă la coroziune, oțelurile slab aliate oferă cea mai bună lovitură pentru buck. proprietățile care fac oțelul aliat avantajos pentru a fi produs prin metode convenționale îl fac mai puțin valoros pentru imprimarea 3D. Deoarece este ușor de prelucrat și achiziționat ieftin, costurile inerente mai mari ale imprimării metalice 3D fac ca imprimarea să fie imposibilă din punct de vedere economic. Câteva companii de tipărire a metalelor oferă oțeluri slab aliate precum 4140, dar în general sunt rare.

oțelurile inoxidabile

oțelurile inoxidabile sunt unite în jurul unei proprietăți cheie a materialului: rezistență excelentă la coroziune, atribuibilă conținutului ridicat de crom (>10.5% din masă) și conținut redus de carbon (<1,2% din masă). Dincolo de rezistența la coroziune, proprietățile mecanice ale acestor oțeluri pot varia foarte mult. oțelurile inoxidabile austenitice sunt cel mai frecvent tip de oțel inoxidabil. Sunt rezistente la coroziune și pot fi ușor prelucrate și sudate, deși nu pot fi tratate termic. 303 și 304 sunt cele mai frecvente tipuri de oțeluri inoxidabile austenitice, iar 316L este o variantă care maximizează rezistența la coroziune. Aceste oțeluri sunt utilizate într — o mare varietate de operațiuni-deoarece sunt rezistente la intemperii, funcționează aproape oriunde. Datorită costurilor lor mai mari, imprimarea 3D metalică poate fi o metodă viabilă de fabricație pentru aceste piese.

oțelurile inoxidabile martensitice oferă proprietăți mecanice mai bune oțelurilor austenitice cu prețul ductilității. Ca grup, le lipsește versatilitatea generală a oțelurilor austenitice-cu toate acestea, duritatea lor de înaltă rezistență asociată cu rezistența la coroziune mult superioară oțelurilor slab aliate le fac potrivite pentru orice piesă de înaltă rezistență care se află într-un mediu oxidant. În plus, oțelurile martensitice pot fi tratate termic pentru a spori în continuare duritatea, rezistența și rigiditatea. 17-4 PH este un tip deosebit de util de oțel inoxidabil martensitic care poate fi tratat termic pentru a se potrivi unei varietăți de proprietăți ale materialului. Datorită durității sale ridicate și a prelucrabilității extrem de scăzute, este adesea mai ieftină imprimarea 3D decât mașina minuțioasă. Dacă doriți să aflați mai multe despre imprimarea 3D a pieselor metalice, consultați Markforged Metal X.

solicitați o cotație Metal X

oțel Carbon vs oțel inoxidabil: Verdictul Final

dezbaterea oțelului carbon vs oțel inoxidabil este un pic mai complicată decât se credea inițial, deoarece oțelul carbon se poate referi la două tipuri diferite de oțel: oțel carbon tradițional și oțel slab aliat. în comparație cu oțelul cu conținut scăzut de carbon, oțelul inoxidabil oferă un upgrade masiv în ceea ce privește rezistența, duritatea și, cel mai important, rezistența la coroziune. Oțelul cu conținut ridicat de carbon oferă rezistență rivalizând și uneori depășind oțelul inoxidabil, dar este în mare parte un material de nișă în lumea producției. Spre deosebire de orice oțel carbon, oțelul inoxidabil poate supraviețui și prospera, fără oxidare, în medii corozive sau umede. Acestea fiind spuse, oțelul carbon este mult mai ieftin decât oțelul inoxidabil și este mai potrivit pentru componente structurale mari, cum ar fi tuburi, grinzi și tablă laminată.

oțelul slab aliat este superior oțelului carbon în cele mai multe moduri, dar încă nu are rezistență la coroziune. Se poate potrivi în mod eficient proprietățile materiale din oțel inoxidabil — ca rezultat, aliaje ca 4140 și 4340 sunt adesea prelucrate și utilizate în multe aplicații în care un pic de oxidare nu doare. Oțelul inoxidabil este un material de calitate superioară mai bine utilizat în operațiunile industriale, unde calitatea pieselor nu poate fi compromisă.