Oțel carbon

Compozițiile tipice ale carbonului sunt:

• Oțeluri ușoare (cu conținut scăzut de carbon): aproximativ 0,05% până la 0,25% conținut de carbon și până la 0,4% conținut de mangan (de exemplu, oțelul AISI 1018). Mai puțin rezistent, dar ieftin și ușor de modelat; duritatea suprafeței poate fi crescută prin carburare.
• Oțel cu conținut mediu de carbon: aproximativ 0,14% până la 0,84% conținut de carbon cu 0,60 până la 1,65% conținut de mangan (de exemplu, oțelul AISI 1040). Echilibrează ductilitatea și rezistența și are o bună rezistență la uzură; utilizat pentru piese mari, forjare și piese auto.
• Oțel cu conținut ridicat de carbon: aproximativ 0,59% până la 0,65% conținut de carbon și 0,30 până la 0,90% conținut de mangan. Foarte rezistent, utilizat pentru arcuri și fire de înaltă rezistență.
• Oțel cu conținut foarte ridicat de carbon: aproximativ 0,96% până la 2,1% conținut de carbon, prelucrat în mod special pentru a produce micro-structuri atomice și moleculare specifice.

Oțelul poate fi tratat termic, ceea ce permite ca piesele să fie fabricate într-o stare moale ușor de forjat. Dacă este prezent suficient carbon, aliajul poate fi întărit pentru a crește rezistența, uzura și rezistența la impact. Oțelurile sunt adesea prelucrate prin metode de prelucrare la rece, care reprezintă modelarea metalului prin deformare la o temperatură de echilibru scăzută sau meta-stabilă.

Oțelul moale este cea mai răspândită formă de oțel, deoarece prețul său este relativ scăzut, în timp ce oferă proprietăți materiale acceptabile pentru multe aplicații. Oțelul moale are un conținut scăzut de carbon (până la 0,3%) și, prin urmare, nu este nici extrem de fragil, nici ductil. El devine maleabil atunci când este încălzit și, prin urmare, poate fi forjat. De asemenea, este adesea utilizat în cazul în care trebuie formate cantități mari de oțel, de exemplu ca oțel structural. Densitatea acestui metal este de 7861,093 kg/m³ (0,284 lb/in³), iar rezistența la tracțiune este de maximum 500 MPa (72500 psi).

Oțelurile cu carbon care pot fi supuse cu succes unui tratament termic au un conținut de carbon cuprins între 0,30% și 1,70% în greutate. Urmele de impurități ale diferitelor alte elemente pot avea un efect semnificativ asupra calității oțelului rezultat. Urmele de sulf fac ca oțelul să fie "roșu-scurt", ceea ce reprezintă un defect: oțelul este fragil și sfărâmicios. Oțelul carbon slab aliat, cum ar fi calitatea A36, conține aproximativ 0,05% sulf și se topește în jurul valorii de 1426-1538 °C (2600-2800 °F). Manganul este adesea adăugat pentru a îmbunătăți capacitatea de întărire a oțelurilor cu conținut scăzut de carbon. Aceste adaosuri transformă materialul într-un oțel slab aliat după unele definiții, dar definiția AISI a oțelului cu carbon permite până la 1,65% mangan în greutate.

Oțelul călit se referă, de obicei, la oțelul călit sau călit și călit.

Oțelul argintiu sau oțelul strălucitor cu conținut ridicat de carbon își primește numele de la aspectul său, datorită conținutului ridicat de carbon. Este un oțel cu un conținut foarte ridicat de carbon sau poate fi considerat ca fiind unul dintre cele mai bune oțeluri cu conținut ridicat de carbon. Este definit în conformitate cu standardele de specificații ale oțelului BS-1407. Este un oțel pentru scule cu 1% carbon, care poate fi rectificat la toleranțe strânse. De obicei, intervalul de carbon este de minimum 1,10%, dar poate ajunge până la 1,20%. De asemenea, conține oligoelemente de 0,35% Mn (interval 0,30%-0,40%), 0,40% Cr (interval 0,4%-0,5%), 0,30% Si (interval 0,1%-0,3%) și, uneori, sulf (max. 0,035%) și fosfor (max. 0,035%). Oțelul argintiu este uneori utilizat pentru fabricarea de lame de ras drepte, datorită capacității sale de a produce și de a menține o muchie micro-fină.

Scopul tratării termice a oțelului cu carbon simplu este de a modifica proprietățile mecanice ale oțelului, de obicei ductilitatea, duritatea, rezistența la rupere și rezistența la impact.