ELIK KLARA KAKUKA prof Hemije MAVANSKA SREDNJA KOLA

ČELIK KLARA KAKUČKA, prof. Hemije MAČVANSKA SREDNJA ŠKOLA za tehničare druimskog saobraćaja

Definicija čelika • Čelika je legura gvožđa i ugljenika (do 1, 7%) i drugih elemenata namerno dodatih. Sadrži pratioce gvožđa (sumpor, silicijum, fosfor, mangan).

Dobijanje čelika • Čelik se dobija preradom belog sirovog gvožđa i starog gvožđa (čelični otpaci), pri čemu se odstranjuju višak hemijskih elemenata ili se dodaju pojedini hemijski elementi radi dobijanja čelika odgovarajućeg kvaliteta. • Sadržaj nepoželjnih elementa se smanjuje do određenih granica procesom oksidacije dodavanjem kiseonika u rastop sirovog gvožđa. • Tako nastaje gvožđe (II) oksid koji reaguje sa primesama, oksiduje ih a sam se redukuje do metala.

Hemijske reakcije pri dobijnju čelika • 2 Fe + O 2 → 2 Fe. O + Q (toplota) • C+2 Fe. O → 2 Fe+ CO 2+ Q • S+2 Fe. O → 2 Fe + SO 2 +Q • 2 P +5 Fe. O → 5 Fe + P 2 O 5 + Q • Si +2 Fe. O → 2 Fe +Si. O 2 + Q • Mn +Fe. O → Fe + Mn. O + Q

• Oksidovane primese uklanjaju se vezivanjem sa topiteljem u šljaku, osim CO 2 i SO 2 koji odlaze u atmosferu. • U proizvodnji čelika koriste se Simens- Martinov (SM) postupak, konvertorsko- kiseonični postupak i elektropostupak. Elektropostupkom dobija se najkvalitetniji čelik. • Odlikuje se velikom čistoćom ( ne sadrži zaostalog Fe. O, a S i P su ispod 0, 02%), i naročito dobrim mehaničkim svojstvima (čvrstoćom i žilavošću). • Na kraju se rastopljeni čelik lije u gvozdene kalupe (kokile) u kojima se čelik hlađenjem prevodi u čelične blokove- ingote.

Podela čelika- ugljenični i legirani čelik • Čelici se dele prema načinu dobijanja, hemijskom sastavu i nameni. • Po hemijskom sastavu dele se na ugljenične i legirane. • Ugljenični čelik je legura u kojoj odlučujući uticaj na svojstva ima ugljenik. • Povećavanjem sadržaja ugljenika povećava se tvrdoća a smanjuje plastičnost. • Legirani čelik je legura Fe , C i legirajućih elemenata a svojstva zavise od vrste i sadržaja legirajućih elemenata. ( u sledećoj lekciji).

Proizvodi od čelika

Podela čelika- Konstrukcioni čelici • Prema nameni čelici se dele na: konstrukcione i alatne. • Konstrukcioni čelici upotrebljavaju se za izradu delova mašina , čeličnih konstrukcija , mostogradnji, bele tehnike, posuđa, u brodogradnji i automobilskoj industriji i dr. • Od ove vrste čelika zahtevaju se dobra mehanička svojstva , da se dobro obrađuju rezanjem , deformisanjem (kovanjem, valjanjem, izvlačenjem, presovanjem), da imaju dobru zavarljivost.

Alatni čelici • Alatni čelici služe za izradu alata za oblikovanje različitih materijala. Dele se na alatne čelike za rad u hladnom i vrućem stanju i brzorezne čelike. • Alatni čelici za rad u hladnom stanju služe za izradu alata za obradu rezanjem, sečenjem, alata za obradu kamena i alata za rudarstvo. Ovi alati treba da su postojani na habanje, da imaju dobru zateznu čvrstoću, tvrdoću i žilavost. • Alatni čelici za rad u vrućem stanju su otporni na temperaturne promene, imaju veliku čvrstoću na povišenim temperaturama i otporni su na habanje. Služe za izradu matrica, kalupa, trnova i drugih alata. • Brzorezni alatni čelici čine posebnu grupu visokolegiranih alatnih čelika i upotrbljavaju se za alata za mehaničku obradu rezanjem. Imaju visoku tvrdoću, otporni su na habanje i postojani su na radnim temperaturama.

OZNAČAVANJE ČELIKA • Oznaka čelika predstavlja šifrovani način označavanja najvažnijih karakteristika čelika. Označava hemijski sastav, grupu, vrstu čelika po nameni i najvažnija mehanička svojstva. • ČXXXX. X: • -Č ili ČL označavaju čelik ili čelični liv • - osnovna oznaka XXXX sastoji se od 4 ili 5 brojčana simbola kojima se označava vrsta čelika • - dopunska oznaka X označava namenu ili stanje čelika

Prema standardu • Prema standardu čelici su svrstani u dve grupe : • Čelici sa utvrđenim mehaničkim svojstvima • Čelici sa utvrđenim hemijskim svojstvima

Čelici sa utvrđenim mehaničkim svojstvima • Čelici sa utvrđenim mehaničkim svojstvima u osnovnoj oznaci imaju • na prvom mestu broj 0 • na drugom mestu broj koji označava minimalnu zateznu čvrstoću • na trećem , četvrtom i petom mestu brojeve koji označavaju pripadnost podgrupi čelika • Na pr Č0545 kod kojeg 0 označava čelik sa utvrđenim mehaničkim svojstvima, • 5 označava zateznu čvstoću od 480 do 580 Mpa • 45 označava da je sadržaj S i P ograničen

Čelici sa utvrđenim hemijskim svojstvima u osnovnoj oznaci imaju na prvom mestu 1 za ugljenične čelike za legirane čelike na prvom mestu je broj za najuticajniji legirajući element 2 -Si; 3 -Mn; 4 - Cr; 5 -Ni; 6 -W; 7 -Mo; 8 -V; 9 - ostali Za ugljenične čelike na drugo mestu je maksimalan sadržaj Cx 10 Za legirane čelike oznaka drugog elementa po uticaju Na pr. Č1840 označava ugljenični čelik sa o, 8 % ugljenika a 40 označava alatni čelik • Č4570 čelik kod koga je Cr (4) najuticajniji a Ni drugi po uticaju a 70 označava hemijski postojani i vatrootporni čelik. • •