10 PROPRIETĂȚILE MECANICE ȘI FIZICE ALE OȚELULUI - CHIMIE - 2025

Proprietățile mecanice și fizice ale oțelului pot varia enorm în funcție de compoziția sa și procentul de impurități (cum ar fi fosforul sau sulful). În acest fel, atunci când sunt dorite proprietăți mecanice și fizice mai bune față de altele, oțelul poate fi aliat cu crom, cobalt, cupru, molibden, nichel, azot, seleniu, tantal, titan, tungsten sau vanadiu.

Compoziția și proprietățile oțelului variază foarte mult. Oțelul, în general, are un conținut de carbon mai mic decât fierul și un număr mai mic de impurități decât cele găsite în alte metale.

În general, proprietățile fizice, cum ar fi densitatea, conductivitatea electrică și termică nu variază foarte mult de la un aliaj la altul. Cu toate acestea, proprietățile mecanice, cum ar fi rezistența, ductilitatea și duritatea depind foarte mult de tipul de aliaj și compoziția oțelului.

Principalele proprietăți mecanice ale oțelului

1- Plasticitate

Este capacitatea oțelului de a-și păstra forma după ce a fost supusă stresului. Oțelurile care sunt aliate cu procente mici de carbon sunt mai plastice.

2- Fragilitate

Fragilitatea este ușurința cu care oțelul poate fi rupt sub stres. Atunci când oțelul este aliat, cu un procent ridicat de carbon, tinde să fie mai casant.

3- Malabilitate

Malleabilitatea este ușurința oțelului de laminat. În acest fel, unele aliaje de oțel inoxidabil tind să fie mai maleabile decât altele.

4- Duritate

Duritatea este rezistența la care un metal se opune agenților abrazivi. Cu cât adăugați mai mult carbon la un aliaj de oțel, cu atât va fi mai greu.

5- Tenacitate

Durerea este conceptul care denotă capacitatea oțelului de a rezista la aplicarea unei forțe externe fără a se rupe.

În cazul oțelului cu o concentrație medie de carbon, duritatea tinde să fie mai mare.

Principalele proprietăți fizice ale oțelului

1- Corp

Acestea includ proprietăți legate de greutatea oțelului, volumul, masa și densitatea acestuia.

2- termic

Se referă la trei aspecte fundamentale ale oțelului: capacitatea sa de a conduce temperatura (conducția), potențialul său de a transfera căldura (convecția) și capacitatea sa de a emana raze infraroșii în mijloc (radiații).

3- electrice

Ele se referă la capacitatea oțelului de a conduce curent electric.

4- Optică

Aceste proprietăți în cazul oțelului denotă capacitatea sa de a reflecta lumina sau de a emite strălucire. În măsura în care oțelul inoxidabil este aliat cu un procent mai mare de aluminiu, acesta va avea proprietăți optice mai bune.

5- Magnetic

Se referă la capacitatea oțelului de a fi indus sau de a induce un câmp electromagnetic.

Cu cât este mai mare procentul de fier din aliajul de oțel, cu atât este mai mare capacitatea sa de a acționa ca un magnet.

Tipuri de oțel

În conformitate cu aplicarea lor, sunt produse diferite tipuri de oțel, prin urmare, proprietățile mecanice și fizice ale acestor tipuri de oțel trebuie să fie diferite.

În acest fel, s-au creat diferite cântare pentru clasificarea oțelului în funcție de proprietățile sale (elasticitate, densitate, punct de topire, conductivitate termică, rezistență, duritate, printre altele).

Pentru a realiza diferite tipuri de oțel, producătorii folosesc concentrații diferite de alte metale pentru a realiza aliaje.

Procesul de producție și modul în care este lucrat oțelul au, de asemenea, o influență semnificativă asupra produsului final obținut.

Conform American Iron and Steel Institute (AISI), oțelul poate fi clasificat în patru grupe principale, conform compoziției sale chimice:

• Otel carbon
• Oțel aliaj
• Oțel inoxidabil
• Oțel de scule

Proprietățile din oțel carbon

Oțelul carbon este derivat din aliajul dintre fier și carbon. Prin variația procentului de carbon, este posibil să se producă oțeluri cu calități diferite. În general, cu cât procentul de carbon este mai mare, cu atât oțelul va fi mai dur și mai dur.

Oțelul cu un procent redus de carbon este cunoscut pe piață sub numele de fier forjat. Acest tip de oțel este ușor de manipulat, deoarece este foarte plastic.

Din acest motiv, este utilizat pe scară largă pentru a produce grătare, aplicații decorative sau stâlpi.

Oțelul cu un conținut mediu de carbon este foarte dur, motiv pentru care este utilizat pentru a face poduri sau părți structurale capabile să suporte sarcini enorme.

La rândul său, oțelul cu conținut ridicat de carbon este utilizat pentru fabricarea cablurilor. Atunci când procentul de cărbune este mai mare decât cel al fierului, vorbim de fontă, care este folosită pentru a face vaze și alte tipuri de articole.

Deși ultimul tip de oțel este destul de dur, este, de asemenea, foarte fragil.

Proprietăți din oțel aliat

Oțelul din aliaj este unul care este fabricat cu un procent mic de unul sau mai multe metale, altele decât fierul. Aceste metale adăugate la aliaj au capacitatea de a schimba proprietățile oțelului.

De exemplu, oțelul obținut din fier, crom și nichel are ca rezultat oțelul inoxidabil. Când se adaugă aluminiu la acest aliaj, rezultatul este mai maleabil și mai uniform.

Când se adaugă mangan la aliaje de oțel, acestea pot obține rezistență și rezistență excepționale.

Proprietățile din oțel inoxidabil

Oțelul inoxidabil conține crom între 10 și 20%, un factor care îi permite să fie foarte rezistent la coroziune și oxidare.

Când oțelul conține 11% crom, este de aproximativ 200 de ori mai rezistent la coroziune decât oțelul care nu conține crom. Există trei grupuri de oțel inoxidabil:

Oțel austenitic : este cel cu cea mai mare concentrație de crom și un procent mic de nichel și carbon.

Este utilizat în mod obișnuit pentru prelucrarea și conductarea alimentelor. Este ușor de recunoscut, deoarece nu este magnetic.

Oțel feritic : este tipul de oțel care conține aproximativ 15% crom, dar doar câteva urme de carbon și alte metale, cum ar fi molibdenul, aluminiul sau titanul.

Acest tip de oțel este magnetic, foarte dur și rezistent. Poate fi întărit când lucrați la rece.

Oțel martensitic : este unul care conține cantități moderate de crom, nichel și carbon. Este extrem de magnetic și tratabil la temperaturi ridicate.

Oțelul martensitic este utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea uneltelor de tăiere, cum ar fi cuțite și echipamente chirurgicale.

Proprietățile din oțel

Oțelul sculelor este rezistent la temperaturi și are o duritate destul de mare.

Conține tungsten, molibden, cobalt și vanadiu. Este cel folosit la realizarea burghiilor.

Referințe

1. Bell, T. (17 martie 2017). Preluat din Care sunt tipurile și proprietățile oțelurilor ?: thebalance.com.
2. Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor. (2004). Preluat din proprietățile mecanice ale metalelor: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Weld Guru. Preluat din Ghidul proprietăților mecanice ale metalelor: weldguru.com.
4. Kailas, SV (sf). Capitolul 4. Proprietățile mecanice ale metalelor. Obținut din Știința materialelor: nptel.ac.in.
5. Materia, T. (august 2002). Materie totală. Obținute din proprietățile mecanice ale metalelor: totalmateria.com.
6. Materials, A. (2 decembrie 2014). Obținute din PROPRIETĂȚI MECANICE ȘI FIZICE: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (4 august 2016). Obținute din proprietățile fizice ale oțelului: buzzle.com.