Teď trochu poučení


Občas dělávám popularizační přednášky. Jednou z nich je i výroba oceli. Zde je ke stažení její část, zabývající se historií kovů a výrobou železa a oceli do nástupu moderní výroby ve vysokých pecích. Je to moje prezentace pro přednášku trvající 2-3 hodiny, v budoucnu přidám pokračování.


Viděl jsi už někdy patentovou přihlášku na nůž? Je to celkem 5 stran textu US patentu číslo 4347665.

Tady jsou jednotlivé stránky: 1, 2, 3, 4, 5.


Tabulka ocelí používaných k výrobě nožů

Jedná se o nedokončenou pracovní verzi. Vzhledem k tomu, že existuje úžasná interaktivní tabulka na stránkách Z-knives, tak se na nejmodernější oceli podívejte tam.

AISI/SAE (USA) Germany DIN (W-Nr) Japan (JIS) Uhlík Chrom Kobalt Měď Mangan Molybden Nikl Fosfor Křemík Síra Wolfram Vanad HRC*)
1 O-1 100MnCrW4 (2510) ~SKS3 0,85-1,0 0,4-0,6 -- -- 1,0-1,6 -- 0,3 -- -- -- 0,4-0,6 0,2-0,3 až60
2 W-1 C60W SK5 0,9-1,4 -- -- -- 0,2-0,35 -- -- -- 0,2 -- -- -- --
4 L-6 56NiCrMoV7 -- 0,7-0,9 0,03-1,0 -- -- 0,35 0,25 1,5-1,7 0,025 0,25-0,3 0,01 -- 0,15 57
5 A-2 X100CrMoV5-1 (2393) SKD12 1,0 5-5,25  -- -- 0,6-0,8 1,0-1,1 -- -- 0,3-0,4 -- -- 0,2-0,25 58-62
6 D-2 X155CrVMo12-1 (2379) SKD11 1,4-1,6 11-13 -- -- 0,06-0,5 0,3-1 -- 0,03 0,3-0,6 0,02 -- 0,9 až 62
7 M-2 S6-5-2 SKH51 0,78-0,88 3,75-4,50 -- -- 0,15-0,40 4,5-5,5 0,3 0,03 0,2-0,45 0,03 5,5-6,75 1,9 59-63
9 1050 C50 (054) S50C 0,47-0,55 -- -- -- 0,6-0,9 -- -- 0,04 -- 0,040 -- -- --
11 1075 -- -- 0,67-0,8 -- -- -- 0,5-0,9 -- -- 0,04 -- 0,050 -- -- --
12 1095 Ck101 SWR9 0,9-1,3 -- -- -- 0,3-0,5 -- -- 0,04 -- 0,05 -- -- až 65
13 5160 55Cr3 SUP9 0,56-0,64 0,7-0,9 -- -- 0,75-1,0 -- -- 0,035 0,15-0,3 0,04 -- -- až 60
14 52100 100Cr6 SUJ2 1,0-1,1 1,4-1,5 -- -- 0,3-0,35 -- -- -- 0,25-0,35 -- -- -- až 60
16 420 X20Cr13 (4021) SUS420J1 0,14-0,35 12,0-14,0 -- -- 1,00 -- -- 0,04 1,00 0,03 -- -- 52-54
17 420MODIFIED X30Cr13 (4034;4028) SUS420J2 0,4-0,5 12,0-14,0 -- -- 0,50 -- -- 0,03 1,00 0,02 -- 0,18 do55
18 425 MODIFIED X45CrMoV15 -- 0,54 13,5 -- -- 0,35 1,0 -- 0,035 0,35 -- -- -- 56-60
19 440A (4109) -- 0,6-0,75 16-18 -- -- 1,0 0,75 -- 0,04 1,0 0,03 -- -- do57
20 440B X89CrMoV18.1 (4112) -- 0,75-0,95 16-18 -- -- 1,0 0,75 -- 0,04 1,0 0,03 -- -- do 58
21 440C X105CrMo17 (4125) SUS440C 0,95-1,2 16-18 -- -- 1,0 0,75 -- 0,04 1,0 0,03 -- -- až 60
23 -- -- AUS-6 0,55-0,65 13-14,5 -- -- 1,0 -- 0,49 0,04 1,0 0,03 -- 0,1-0,25 56-59
24 ---- -- AUS-8 0,7-0,75 13-14,5 -- -- 0,5-1,0 0,1-0,3 0,49 0,04 1,0 0,03 -- 0,1-0,25 56-58
25 -- -- AUS-10 0,95-1,1 13-14,5 -- -- 0,5 0,1-0,3 0,49 0,04 1,0 0,03 -- 0,1-0,25 57-61
26 G-2 -- GIN-1 0,9 15,5 -- -- 0,6 0,3 -- 0,03 0,37 0,03 -- -- 58-60
27 154CM -- ATS-34 1,03-1,05 13,75-17 -- -- 0,25-0,5 3,56-4 -- 0,03 0,3-0,41 0,02 -- -- 57-62
28 -- -- ATS-55 1 14 0,4 0,2 0,5 0,6 -- -- 0,4 -- -- -- --
30 BG-42 -- -- 1,15 14,5 -- -- 0,5 4,0 -- -- 0,3 -- -- 1,2 --
35 -- C55CrMo14 (4110) -- 0,42-0,5 13-15 -- -- 0,5 0,45-0,6 -- -- 0,4 -- -- -- 57-59
36 -- X55CrMo14 (4116) -- 0,42-0,48 13,8-15 -- -- -- 0,4-0,6 -- -- -- -- -- -- 57-59
37 CPM 420V -- -- 2,15-2,2 13 -- -- -- 1,0 -- -- -- -- -- 9 56-58
38 CPM (T) 440V -- -- 2,15-2,2 17-17,5 -- -- 0,4-0,5 0,4-,5 -- -- 0,4-0,5 -- -- 5,5-5,75 57-58
39 CMP3V -- -- 0,8 7,5 -- -- -- 1,3 -- -- -- -- -- 2,75 --
41 -- -- Hitachi Shirogami 1 1,3 -- -- -- 0,2 -- -- 0,025 0,1 0,04 -- -- 63-64
42 -- -- SK 4 1,0 -- -- -- 0,5 -- -- 0,03 0,35 0,03 -- -- 61-62
43 12-C-27 (SANDVIK120C) -- -- 0,52-0,58 14-14,5 -- -- 0,35 -- -- -- 0,35 -- -- -- 54-56
AISI/SAE (USA) Germany DIN (W-Nr) Japan (JIS) Uhlík Chrom Kobalt Měď Mangan Molybden Nikl Fosfor Křemík Síra Wolfram Vanad HRC*)

České oceli
ČSN Uhlík Chrom Kobalt Měď Mangan Molybden Nikl Fosfor Křemík Síra Wolfram Vanad HRC*)
14 160 0,50-0,60 0,3-0,5 -- 0,30 0,7-1,0 -- 0,40 0,040 0,3-0,5 0,040 -- -- cca 45
14 260 0,50-0,60 0,5-0,7 -- 0,30 0,5-0,8 -- 0,50 0,035 1,3-1,6 0,035 -- -- cca 55
17 024 0,36-0,45 12-14 -- -- 0,80 -- -- 0,040 0,70 0,030 -- -- min.50
17 029 0,4-0,5 14-16 -- -- 0,90 -- -- 0,040 0,70 0,035 -- -- min.52
17 042 0,9-1,05 16-18 -- -- 0,90 -- -- 0,040 0,70 0,035 -- -- min.56
19 800 0,75-0,85 3,8-4,6 -- -- 0,45 0,50 -- 0,035 0,45 0,035 8,0-9,5 1,3-2,0 min.62
19 802 0,8-0,9 3,8-4,6 -- -- 0,45 0,50 -- 0,035 0,45 0,035 9,5-11 2,0-2,7 min.62
ČSN Uhlík Chrom Kobalt Měď Mangan Molybden Nikl Fosfor Křemík Síra Wolfram Vanad HRC*)

(*HRC - tvrdost podle Rockwella, stupnice C; platí při optimálním tepelném zpracování


Na závěr malý slovníček pojmů vyskytujících se u ocelí, vlivu legur v ocelích

Nikl otevírá oblast gama, zvětšuje houževnatost,  prokalitelnost, u nezušlechtěných ocelí zvyšuje  pevnost.
Mangan otevírá oblast gama , zvětšuje prokalitelnost,  tvrdost, pevnost. Používá se i k deoxidaci  taveniny.
Chrom uzavírá oblast gama , karbidotvorný, zvětšuje  odolnost proti korozi, žáruvzdornost,  prokalitelnost, pevnostní vlastnosti, odolnost  proti optřebení.
Křemík uzavírá oblast gama , působí grafitizačně, zvyšuje  odolnost proti oxidaci i za zvýšených teplot,  u oceli zvyšuje pevnostní vlastnosti,  prokalitelnost a snižuje hysterezní ztráty.  Používá se i k deoxidaci taveniny.
Molybden uzavírá oblast gama , silně karbidotvorný, zvyšuje  prokalitelnost, mez tečení, odolnost proti korozi  a opotřebení, vyvolává vytvrzení.
Wolfram uzavírá oblast gama , silně karbidotvorný, zlepšuje  prokalitelnost, odolnost proti ztrátě pevnosti  při popouštění, odolnost protiopotřebení,  vyvolává vytvrzení, zvyšuje žárupevnost.
Vanad uzavírá oblast gama , silně karbidotvorný, zvětšuje  prokalitelnost, odolnost proti ztrátě pevnosti  při popouštění, vyvolává vytvrzení, zvyšuje tvrdost a žárupevnost.
Síra zlepšuje opracovatelnost.
Fosfor zlepšuje opracovatelnost, pevnost, tvrdost, ve  vyšších koncentracích způsobuje křehkost.

Austenitotvorné prvky (Ni, Mn, Cu) rozšiřují (otevírají)  oblast železa gama (austenitu).
Feritotovorné prvky zužují (uzavírají), popř. zcela  uzavírají oblast železa  gama.
Karbidotvorné prvky - opak - grafitizační (nekarbidotvorné)  prvky.
Uklidňování ocelí - srážením (přídavek kovu s velkou  afinitou ke kyslíku); difuzí (redukční struska);  desoxidace syntetickými struskami (FeO do  strusky).

Austenit tuhý roztok uhlíku v gama-železe, je stabilní jen  nad teplotou přeměny alfa-železa; za normální  teploty se stabilizuje legurami (Ni, Mn); měkký,  tvárný; ochlazením různou rychlostí můžeme získat  perlit, martenzit, bainit.
Ferit tuhý roztok uhlíku v alfa-železe; tvárný, měkký. (do  0,02%C).
Cementit karbid triželeza (Fe3C), obsahuje 6,687hm%C;  tvrdý, křehký a netvárný. Primární [CD],  sekundární [ES], terciální [PQ] (velmi málo C v  Fe)
Martenzit vzniká prudkým ochlazením austenitu; zakalení nad  kritickou rychlostí ochlazování; metastabilní,  přesycený tuhý roztok uhlíku v alfa-železe; kalením  se austenit s kubickou plošně centrovanou mřížkou  změní na martenzit s tetragonální prostorově  centrovanou mřížkou, uhlík zadržený v mřížce  vyvolává pnutí, které je příčinnou tvrdosti  martenzitu; martenzit je po cementitu nejtvrdší a  nejkřehčí složkou oceli, má jehlicovitou  strukturu.
Perlit struktura volně chlazených ocelí, vzniká rozpadem  austenitu; obsahuje dvě fáze - ferit a cementit;  v základní feritické struktuře tvoří cementit buď  rovnoběžné lamely (lamelární p.), nebo zrna  (globulární p.); globulární perlit je měkčí  a houževnatější než lamelární perlit, globulární  p. se připravuje popouštěním lamelármího p.
Bainit nerovnovážná strukturní složka oceli složená ze  směsi feritu a cementitu; vzniká rozpadem  austenitu mezi 500 a 723°C, ferit má jehlicovitou  strukturu; bainit je tvrdý, tvárný, houževnatý.
Ledeburit eutektikum železo-uhlík.

Rovnovážný diagram železo-uhlík


Pro ty, kterým se tento slovníček zdál málo podrobný, mají možnost rozšířit si obzor pomoci rozsáhlejšího souboru o vlivu legur na vlastnosti ocelí.




Konec stránky.

 

Navigace

Na úvodní stránku

Metalografie oceli

Parfilex AG.



mail na mě: p.svanda@atlas.cz