|
< Back | Wikipedia | Home | Dark Mode OcelTento clanek neni dostatecne ozdrojovan, a muze tedy obsahovat informace, ktere je treba overit. hide-when-compact ambox-text"}]]}">Jste-li s popisovanym predmetem seznameni, pomozte dolozit uvedena tvrzeni doplnenim referenci na verohodne zdroje. Ocel je slitina zeleza, uhliku a dalsich legujicich prvku, ktera obsahuje mene nez 2,14 % uhliku. Pri obsazich uhliku vyssich nez 2,14 % se hovori o litinach. Muze se vyskytovat ve vice fazich (austenit, ferit a, perlit, ledeburit, cementit), ktere popisuje fazovy binarni diagram zelezo-uhlik a v nekolika strukturach (martenzit, bainit, sorbit, troostit, zmirin), ktere popisuji tzv. diagramy IRA nebo ARA. V technicke praxi se vyraz ,,zelezo" ponechava pro oznaceni chemickeho prvku, popr. chemicky cisteho zeleza jako takoveho. Technicke slitiny se oznacuji vzdy jako ,,ocel" resp. ,,litina". Novoveky zpusob vyroby oceli je metalurgicky proces, pri kterem se ze suroveho zeleza vyrobeneho ve vysoke peci ziskava slitina zeleza s uhlikem a dalsimi chemickymi prvky. Mnozstvi uhliku se pri tom snizuje na pozadovanou uroven stejne jako podil necistot, jakymi jsou predevsim sira a fosfor. Naopak jsou do slitiny dodavany dalsi, tzv. legujici prvky, napr. mangan, kremik, hlinik, chrom, nikl apod. Chemicko-tepelne zpracovani oceli zahrnuje radu zpusobu zpracovani, pri nichz se syti povrch oceli ruznymi prvky. Dochazi tak ke zmene chemickeho slozeni v povrchovych vrstvach ocelove soucasti, pri zvysene teplote jinym prvkem (C, N). Ucelem je, aby se dosahlo pozadovanych vlastnosti, napr. tvrdosti, zaruvzdornosti, korozivzdornosti, odolnosti proti opotrebeni a unave atd. Nejcastejsimi zpusoby chemicko-tepelneho zpracovani jsou:
Oceli jsou nejcasteji pouzivanymi kovovymi materialy. Legovanim uhlikem a dalsimi prvky a kombinaci tepelneho a tepelne-mechanickeho zpracovani je mozno ovlivnit vlastnosti oceli podle zamysleneho pouziti. Fosfor nebo kobalt maji vliv na odolnost a tvrdost, mangan na tvrdost a odolnost proti opotrebeni, zatimco chrom ovlivnuje odolnost vuci korozi. Strukturni slozky jsou popsany v binarnim diagramu zelezo-uhlik. Hustota oceli je 7850 kg/m 3. Merna tepelna kapacita oceli je cca 469 J.kg -1. K -1 (zavisi na obsahu primesi). Bod taveni oceli je priblizne 1539 degC. Zavisi na hm.% C, nize uvedene hodnoty jsou pouze orientacni.
V soucasne dobe je vyrabeno asi 2500 druhu oceli. V normach (CSN, DIN, atd.) jsou oceli rozdeleny do skupin jednak podle chemickeho slozeni, jednak podle struktury a mechanickych a fyzikalnich vlastnosti. Podle chemickeho slozeni jsou oceli rozdelovany do nasledujicich skupin: Zvane take uhlikove oceli. Obsah legujicich prvku je nizsi nez je maximalni tabelovana hodnota pro dany prvek. Pro vetsinu prvku je tento maximalni hmotnostni podil kolem 2 %. Mechanicke vlastnosti uhlikovych oceli lze modifikovat tepelnym (zihani, kaleni, popousteni), tepelne-mechanickym a tepelne-chemickym (cementace a nitridace) zpracovanim. Obsah legujicich prvku po odecteni obsahu uhliku je nizsi nez 5 %. Maji podobne vlastnosti jako oceli nelegovane, ale jsou vhodne pro tepelne zpracovani. Tepelnym zpracovanim je u nich mozno ovlivnit mechanicke vlastnosti. Se stoupajicim obsahem uhliku stoupa i tvrdost po kaleni. A to az do obsahu 0,85 hm. % C. S vyssim obsahem uhliku se kalenim uz tvrdost dale nezvysuje. Samotny obsah uhliku ma vsak take vliv na pevnost oceli, cim vyssi obsah, tim je ocel pevnejsi. Napriklad kdysi se vyrabely radlice pluhu z oceli 11700, u kterych vyrobce uvadel po prekovani (naostreni) uz neni nutno kalit, protoze ocel s takovym obsahem uhliku byla sama o sobe dostatecne tvrda. Obsah legujicich prvku je vyssi nez 5 %. Kombinaci legujicich prvku se dosahuje potrebnych mechanickych, fyzikalnich a chemickych vlastnosti. Podle oblasti pouziti lze oceli rozdelit do nasledujicich skupin:
Ocel se recykluje takrka od doby jejiho objeveni a to hlavne z ekonomickych duvodu. Je totiz levnejsi ocel recyklovat, nez tezit zeleznou rudu a vynakladat finance na vyrobu ,,nove" slitiny. Financni naroky vyroby nove slitiny jsou ve srovnani s naklady na recyklaci obrovske. Recykluje se take proto, ze ocel behem procesu recyklace neztraci zadne ze svych vlastnosti. Je to nejvice recyklovany material v Severni Americe. Energie usetrena recyklovanim oceli snizuje rocni spotrebu energie prumyslu az o 75 %. Toto procento predstavuje mnozstvi energie dostacujici k zasobovani 18 milionu rodin po dobu jednoho roku. Recyklovanim jedne tuny oceli se usetri 1100 kg zelezne rudy, 630 kg uhli a 55 kg vapence. V roce 2005 bylo recyklovano 76 milionu tun oceli. V posledni dobe se kazdym rokem zrecykluje asi 75 % z celkove rocni produkce oceli. U nekterych druhu ocelovych produktu je tento pomer jeste vyssi. Napriklad v letech 2004 a 2005 bylo zrecyklovano 97,5 % tyci a platu z konstrukcni oceli. Vyztuznych ocelovych tyci bylo zrecyklovano asi 65 % z jejich celkove rocni produkce. Konstrukcni ocel tak typicky obsahuje asi 95 % recyklovaneho materialu. Oproti tomu lehci typ oceli, jako je ocel valcovana, obsahuje ,,pouze" 30 % recyklovaneho materialu. Ocelove tyce se vyrabi ve standardizovanych velikostech a tak pri jejich vyrobe vznikne jen velmi malo odpadu (tento odpad je samozrejme recyklovatelny). Na prumerne velky dvoupodlazni dum se spotrebuje mnozstvi oceli prirovnatelne k 6 zrecyklovanym autum. Na stejny dum s drevenou konstrukci by padlo asi 40 - 50 stromu. Celosvetova poptavka po oceli neustale roste. Prestoze zatim bylo oceli vyprodukovano obrovske mnozstvi, vetsina je stale v obehu. Nejbeznejsi ocelove vyrobky urcene k recyklovani jsou plechovky, automobily, ruzna zarizeni a ocel ze zbouranych budov. Muzeme odhadnout, ze prumerne zarizeni se sklada z 65 % z oceli. Auta obsahuji az 66 % oceli. Ocel je mozne recyklovat v ocelarnach metodou oxidace v kyslikovych konvertorech. Vetsinou se vsak recykluje tavenim v elektrickych obloukovych pecich (pro vyrobu oceli s nizkym obsahem uhliku) nebo v indukcnich pecich (pro vyrobu vysoce legovanych zeleznych slitin). Ocel se vyuziva zejmena pro nosne konstrukce staveb. Relativne velka pevnost pri nizke hmotnosti predurcuje pouziti oceli pro velmi namahane a velkorozponove konstrukce, at jiz prumyslovych hal ci architektonicky narocnych staveb. Vyuziva se tez pri stavbe mostu, lavek ci ruznych typu schodist. Pro sve esteticke vlastnosti je take vyhledavana u rady umelcu. Ocelove prvky se casto pouzivaji jako spoje nebo vyztuzne elementy betonovych, drevenych ci sklenenych konstrukci a jejich casti. Ocelove konstrukce se uplatnuji predevsim u komplikovanejsich a tvarove slozitejsich staveb. Pri ocelove nosne konstrukci budovy vsak musi projektant vyresit jeji ochranu pri pozaru; ohreje-li se nizkolegovana ocel na 500 degC, klesne jeji mez kluzu (i mez pevnosti) zhruba na polovinu. Mnoho modernich a architektonicky narocnych staveb je projektovano za pouziti ocelovych konstrukci. Ocel se take plne vyuziva pro stavby jako jsou mosty a pripadne konstrukce pro prumysl, energetiku, veze apod. Ocel je zaroven stale zakladnim materialem v drtive vetsine odvetvi strojirenstvi. Nejvetsi vyhodu ocel predstavuje pri rekonstrukcich, pri doplnovani konstrukci nebo jejich zesilovani nebyva vetsinou zadny problem. A navic je ocelova konstrukce plne recyklovatelna.
Source: cs.wikipedia.org |