Mis vahe on süsinikterasel ja roostevaba terasel?
Süsinikterase omadused
Süsinikteras on raua ja süsiniku sulam, mille süsinikusisaldus jääb tavaliselt vahemikku {{0}},05% kuni 2,0%. Sellel on kõrge tõmbetugevus, mis muudab selle vastupidavaks deformatsioonile ja talub suurt pinget ilma purunemise või pragudeta. Süsiniku kogus terases võib varieeruda, kuid üldiselt jaguneb see kolme kategooriasse:
| Süsiniku kogus | Omadused | |
|---|---|---|
| Madala süsinikusisaldusega teras, mida nimetatakse ka pehme süsinikusisaldusega teraseks | Maksimaalselt 0,3% | Madal kõvadus ja hind. Kõrge plastilisus, sitkus, töödeldavus ja keevitatavus |
| Keskmise süsinikusisaldusega teras | {{0}},3% kuni 0,6% | Madal karastusvõime. Keskmine tugevus, elastsus ja sitkus |
| Kõrge süsinikusisaldusega teras | 0,6% kuni 2% | Kõrge kõvadus ja tugevus. Madal plastilisus |
Suurema süsinikusisaldusega terasel on suurem korrosioonikindlus kui madala süsinikusisaldusega terastel.
Sulamistemperatuurid on samuti erinevad, olenevalt sellistest teguritest nagu lisandid, muud legeerivad elemendid ning katsetamise ajal kasutatud kuumutamis- ja jahutuskiirus. Üldiselt võib süsinikterase sulamistemperatuur olla vahemikus 1425-1540 kraadi.
Süsinikteras on plastiline ja seda saab hõlpsasti vormida erineva kuju ja suurusega. Seda on ka lihtne keevitada ja töödelda. Kõrge rauasisalduse tõttu on süsinikterased magnetilised, mis muudab need eriti sobivaks selliste rakenduste jaoks, nagu mootorid, trafod, generaatorid, ehitussõidukid ja autotööstuse rakendused. See juhib hästi elektrit, mistõttu on see ideaalne rakenduste jaoks, mis hõlmavad elektrijuhtmeid.
Mis teeb süsinikterasest nii kõvaks?
Süsinikusisaldus annab terasele tugevuse. Mida rohkem süsinikku terases on, seda kõvemaks ja tugevamaks see kuumtöötlemisel muutub. See muudab selle ka vähem plastiliseks, kaotades deformeerumisel tugevuse. Teisi materjale lisatakse väikestes kogustes teatud omaduste parandamiseks (nt kroom korrosioonikindluse tagamiseks), ilma et see mõjutaks terase tugevust.
Süsinikterase tugevuse hindamiseks vaatleme tõmbetugevusi ja voolavuspiire. Tõmbetugevus on mõõt selle kohta, kui suurt venitus- või tõmbejõudu see enne purunemist talub. Tootmistugevus mõõdab, kui palju jõudu teras võib enne painutamist või mõlkimist vastu võtta. Süsinikterase lõike- ja kuivamismõõtmisi ei ole, kuna see sõltub jällegi konkreetse terase koostisest, klassist ja standardist.
Kuid selleks, et saaksite aimu süsinikterase voolavuse ja tõmbetugevuste vahemikust, kasutagem AISI (Ameerika Raua- ja Teraseinstituut) standardeid.
| Tõmbetugevus | Tootmisjõud | |
|---|---|---|
| Madala süsinikusisaldusega terased AISI 1020 | 450 MPa 65 300 psi |
342 MPa 47 900 psi |
| AISI 1045 keskmise süsinikusisaldusega teras | 565 MPa 81 900 psi |
310 MPa 45,000 psi |
| Kõrge süsinikusisaldusega teras AISI 1080 | 965 MPa 140,000 psi |
585 MPa 84 800 psi |
Kas kõrge süsinikusisaldusega teras roostetab?
Jah. Nagu juba mainitud, on kõrge süsinikusisaldusega terased korrosioonikindlamad kui madala süsinikusisaldusega terased. Kuid isegi kõrge süsinikusisaldusega terased roostetavad aja jooksul niiskuse käes. Kuna süsinikteraste rauasisaldus on suurem kui teistel terastel, on need alati oksüdeerumise ja korrosiooni ohus.
Roostevaba terase omadused
Roostevaba teras kuulub rauapõhiste sulamite perekonda, mis on tuntud oma kuumuse ja korrosioonikindluse poolest. Roostevabast terasest sulamid sisaldavad vähemalt 10,5% kroomi. See on kroom, mis annab sellele terasele suurepärase korrosioonikindluse. Nikkel on roostevaba terase oluline sulam, kuna see suurendab vastupidavust oksüdatsioonile ning võimaldab vormitavust, keevitatavust ja plastilisust.
See on ka väga vastupidav, seda kasutatakse autotööstuses, kirurgilistes tööriistades, meditsiiniseadmetes ja implantaatides, ehituses ning toiduainetööstuses ja toitlustustööstuses.
Veerandpöördega vedruriivid
Ideaalne kasutamiseks elektrikilpidel ja korpustel. IP65 reiting muudab selle sobivaks välistingimustes kasutamiseks.
Mainisime meditsiinitööstust, kus roostevaba teras mängib kriitilist rolli. Lisateavet leiate meie juhendist Mis on kirurgiline teras? Roostevaba terase roll tervishoius.
Kuid mitte kõik roostevaba teras pole ühesugused. See on valmistatud erinevatest klassidest ja liigitatakse perekonna järgi, mida on viis. Perekond, kuhu nad kuuluvad, peegeldab nende metallurgilist struktuuri. Lisateabe saamiseks lugege meie roostevaba terase klasside juhendit.
Praegu anname teile ülevaate viiest perekonnast, milles on erinevad raua, süsiniku ja kroomi proportsioonid. Nende hulka kuuluvad ka veidi erinevad sulamid. Pange tähele, et töötemperatuuri vahemikud sõltuvad konkreetsest koostisest ja klassidest. Kasutage neid temperatuurivahemikke üldise ideena terase kuumuse taluvusest.
| Perekond | Keevitatavus | Kanalitavus | Märkimisväärne sisu | Töötemperatuuri vahemik |
|---|---|---|---|---|
| Austeniitsed roostevabad terased | Kõrge | Kõrge | Kroom: 16%–18% Nikkel: 6–8% |
870 kraadi – kui kroomisisaldus on 18% |
| Ferriitsed roostevabad terased | Madal | Keskmine | Kroom: 10,5% kuni 18% Nikkel: kuni 1% |
550 kraadi - 850 kraadi |
| Martensiitsed roostevabad terased | Madal | Madal | Kroom: 10,5% kuni 18% 0,15% süsinikku 0,1% mangaani Ei mingit niklit |
300 kraadi - 700 kraadi |
| Duplex roostevaba teras | Kõrge | Keskmine | Kroom: 19,5% kuni 23% Nikkel: 3% kuni 6,5% |
250 kraadi - 316 kraadi |
| Sademega kõvenevad roostevabad terased | Madal | Keskmine | Kroom: 17% Nikkel: 4% |
316 kraadi |
Kas roostevaba teras on roostekindel?
Jah, roostevaba teras on umbes 200 korda korrosioonikindlam kui kroomita teras. Roostevaba terase kõrge kroomisisaldus reageerib hapnikuga, luues passiivse korrosioonivastase kaitsekihi. See ei ole kate ega plaat. See on roostevabast terasest sees, pakkudes enamat kui pinnakaitset oksüdatsiooni eest.
See on põhjus, miks roostevaba terase kriimustamisel passivatsioonikiht jätkab tööd, seistes vastu oksüdatsioonile. Peamine erinevus süsinikterase ja roostevaba terase vahel tuleneb korrosioonikindlusest.
Kas roostevaba teras sisaldab süsinikku?
Roostevaba terase süsinikusisaldus on alla 1,2%. Süsiniku lisamine roostevabale terasele väikestes kogustes võib parandada terase tugevust, kuid võib ka vähendada korrosioonikindlust. Nende omaduste tasakaalustamiseks toodetakse roostevaba terast tavaliselt madala kuni mõõduka süsinikusisaldusega.
Mis on kõrge süsinikusisaldusega roostevaba teras?
Kõrge süsinikusisaldusega roostevaba teras kuulub Martensitic perekonda ja kipub olema nišimaterjal. Kuigi sellel on kõrge kõvaduse ja tugevuse tase, on see ka rabedam kui muud tüüpi roostevaba teras ja võib teatud tingimustel praguneda. Kõrget roostevaba terase süsinikusisaldust kasutatakse tavaliselt lõikeriistade ja muude rakenduste jaoks, kus teravus ja vastupidavus on olulised ning lõikeserva tuleb säilitada kauem.
Lisaks süsinikule sisaldab roostevaba teras tavaliselt niklit ja muid legeerivaid elemente, näiteks titaani, mis võib terase tugevust veelgi parandada.


Kas süsinikteras on tugevam kui roostevaba teras?
Roostevaba teras vs süsinikteras. Mõlema tugevus sõltub süsinikusisaldusest. Näiteks roostevaba teras kipub olema palju tugevam kui madala süsinikusisaldusega teras, lisaks sellele, et see on kõvem. Kõrge süsinikusisaldusega teras seevastu pakuvad sama või isegi suuremat tugevust kui roostevaba teras.
Sõltuvalt soovitud tugevusest võib teie rakendusele sobida kas süsinikteras või roostevaba teras. Kuid kui korrosioonikindlus on oluline, valige roostevaba teras.
Kas saate keevitada roostevaba terast süsinikteraseks?
Jah, aga roostevaba terase keevitamine süsinikteraseks ei ole hea mõte. Kahe metalli elektrijuhtivuse erinevuse tõttu – roostevaba on elektriliselt vastupidavam – on õige keevistemperatuuri saavutamine äärmiselt keeruline. Siis on probleem soojuspaisumisega, mis mõjutab mõlemat metalli erinevalt ja võib põhjustada liigendi struktuurse rikke. Kahe materjali keevitamine on võimalik, kuid mitte ilma suure katse-eksituseta ning seega kulukateta.
Roostevaba teras vs süsinikteras
Siin on kiire viide süsiniku ja roostevaba terase võrdlusele.
| Süsinikteras | Roostevaba teras | |
|---|---|---|
| Definitsioon | Peamine legeerelement on süsinik | Vähemalt 10,5 massiprotsenti kroomi ja maksimaalselt 1,2 massiprotsenti süsinikku |
| Sisu | Süsinik, mangaan, räni, vask | Kroom, süsinik, räni, fosfor, väävel, nikkel, molübdeen |
| Magnetilised omadused | Magnetiline | Mõned roostevabad terased ei ole magnetilised |
| Süsinikusisaldus | kuni 2% | Vahemikus 0,03% kuni 1% massist |
| Korrosioonikindlus | Vaene | Tugev |
| Maksumus | Odav | Maksab rohkem |





