Celik i Njegove Legure

7/18/2019 Celik i Njegove Legure

http://slidepdf.com/reader/full/celik-i-njegove-legure 1/23

UNIVERZITET U NIŠU

Fakultet zaštite na radu

Predmet: Tehnički materijali

SEMINARSKI RAD

Tema: Čelik i njegove legure

Mentor: Student:

Niš, 2009.



SADRŽA

Uvo!................................................................................................................................3

. "#o$ine %elika.........................................................................................................!

2. &roi'vo!nja %elika.................................................................................................."

3. Vr#(e %elika.............................................................................................................."

!. &o!ela %elika u gru)e.............................................................................................#

". &o!ela %elika )rema o$la#(ima )rimene..............................................................9

#. *egiraju+i elemen(i i nji,ov u(i-aj na o#o$ine %elika........................................0

$. Zaklju%ak ..............................................................................................................22

%. *ITERATURA.....................................................................................................23

2



UV"D

&elik je meta'ta(ilno kri'talizo)ana Fe*+ Fe*Fe3+- leura 'a 'adr/ajem uljenika

manjim od 2,0#. 1oda)anjem )olrama, hroma, moli(dena, )anadijuma, manana, nikla,

ko(alta i druih metala, ojedinačno ili u kom(ina4ijama, do(ijaju 'e leirani čeli4i za

'e4ijalne ')rhe, izuzetno mehanički, hemij'ki ili tolotno o'tojani. 5ko je ma'eni udeo

leiraju6ih elemenata )e6i od ma'eno udela )o/7a, ili 'e )o/7e nalazi 'amo u trao)ima,

onda ne o)orimo o čeliku )e6 o no)im tio)ima leura. Ne)ero)atan ra'on i lek'i(ilno't

o'o(ina uz omo6 leiranja, termičke o(rade i la'tične rerade- kao i relati)no ni'ka 4ena

roiz)odnje čine a i dalje najra'ro'tranjenije koriš6enim metalnim materijalom.

3



"#o$ine %elika

8ao što 'mo )e6 rekli, čelik ima ne)ero)atan ra'on i lek'i(ilno't o'o(ina. Mo/e (iti

)rlo mek i kao taka) izuzetno oodan za du(oko iz)lačenje ra)ljenje limenki, konzer)i i

td.-. Na'urot tome čelik mo/e (iti )rlo t)rd i krt kao na rimer kod martenzitnih čelika koji

'e kori'te za 'eči)a. Pred modernu roiz)odnju čelika o'ta)ljaju 'e )rlo )i'oki zahte)i, koji

najčeš6e uključuju otimalnu kom(ina4iju o'o(ina kao što 'u zatezna č)r'to6a 'a jedne i

duktilno't odno'no deorma(ilitet 'a drue. Pored toa mora 'e 'talno )oditi računa o

i'lati)o'ti roiz)odnje što je o'ledi4a nere'tane romene 4ena leiraju6ih elemenata.

Naj)a/niji leiraju6i element u čeliku je uljenik. n 'e u čeliku nalazi u o(liku

jedinjenja od imenom 4ementit, Fe3+. Po)išeni ma'eni udeo uljenika čini čelik č)rš6im, aliu i'to )reme krtim materijaliom. za)i'no'ti od udela uljenika i temerature na kojoj 'e

uzorak čelika nalazi na aznom dijaramu 'e mou uočiti 'lede6i mikrokon'tituenti: 5u'tenit,

Ferit, Primarni*, Sekundarni*, 4ementit kao i mikro'trukture meša)ine aza-: Perlit,

;ede(urit. 5ko 'e čelik nalo ohladi, tako da 'e diuzioni ro4e'i na r)om me'tu diuzija

uljenika- ne od)iju do kraja, onda 'e u 'trukturi čelika oja)ljuju no)e mikro'trukture koje

'u )e6inom re'i6ene uljenikom. 5ko 'e u(rzano hla7ene od)ija iz au'tenitne o(la'ti mou

'e ja)iti inolamelirane mikro'trukture Sor(it ili Tro'it- kao i iličati<zrna'ti =einit ili iliča'tiMartenzit.

Se4iična te/ina čelika je 'koro i'ta kao 'e4iična te/ina či'to )o/7a i izno'i oko

$.%"0 k<m>.

'o(ine čelika kao što 'u t)rdo6a, duktilno't, zatezna č)r'to6a... mou 'e kreirati i

kontroli'ati u )eoma širokom 'ektru, što čelik čini o'no)nim metalnim kon'truk4ionim

materijalom. Tri o'no)ne metode, koje 'e nara)no mou me7u'o(no kom(ino)ati, u 4ilju

o'tizanja /eljenih o'o(ina čelika 'u:* leiranje

* termička o(rada /arenje, kaljenje, o(oljšanje, Tem4ore*metoda, itd.-

* la'tična rerada )aljanje, iz)ačenje, itd.-

!



&roi'vo!nja %elika

Proiz)odnja čelika ima za 4ilj do(ijanje leure )o/7a i uljenika- /eljeno

hemij'ko 'a'ta)a i mehaničkih o'o(ina. Po'tizanje /eljenih mehaničkih o'o(ina za)i'i od tri

me7u'o(no o)ezana aktora:

* hemij'ko 'a'ta)a kom(ina4ija leiraju6ih elementata-,

* la'tične rerade i

* termičke o(rade.

Proiz)odnja čelika 'e od)ija u čeličanama, koje 'u deo šire o'trojenja od imenom /elezara.

To o'trojenje 'e najčeš6e 'a'toji od: oona )i'oke e6i, čeličane i )aljaoni4e tole i

hladne-. Poon )i'oke e6i nije neohodan u 'lučaju ako 'e čelik do(ija iz čelično otada

omo6u elektro lučnih e6i. Po'toje eneralno d)a tia /elezara:

* interalna /elezara, ona koja o'eduje o'trojenje )i'oke e6i, kon)ertor'ke čeličane i tole

i hladne )aljaoni4e,

* o'tali tio)i /elezara koje nemaju roiz)odnju )o/7a nemaju )i'oku e6-.

Vr#(e %elika

Po 1?N @N 0020 o'toje 'amo d)e Ala)ne kla'e čelika:

* 8)alitetni čeli4i BS-

* Se4ijalni lemeniti- čeli4i SS-

1ana' je rei'tro)ano nede oko 2"00 različitih )r'ta čelika.

1alje ruiranje na odrue )rši 'e rema leuraju6im elementima, mikro'trukturi, ili

mehaničkim o'o(inama.

Prema 'adr/aju leiraju6ih elemenate čeli4i 'e dele na:

* Neleirani čeli4i * Neleirani čeli4i 'e dele na one koji 'u red)i7eni za termičku o(radu i

one koji to ni'u.

* Ni'koleirani čeli4i * 8ao ni'koleirani čeli4i tretiraju 'e oni čeli4i 'a ukunim ma'enim

udelom leiraju6ih elemenata ne manjim od , ali ne )e6im od ". )i čeli4i o'duju

o(oljšane mehaničke o'o(ine u odno'u na neleirane čelike.

* Ci'okoleirani čeli4i * 8ao )i'oko leirani čelik tretira 'e čelik koji 'adr/i )iše od "

leiraju6ih elemenata. )i čeli4i o'eduju izuzetne o'o(ine u za)i'no'ti koja kom(ina4ija

leiraju6ih elemenata je rimenjena. Tiičan rimer je ner7aji6i čelik, koji ')oju otorno't

na koroziju duuje u r)om redu Dromu.

"



&o!ela %elika u gru)e

Eaz)r'ta)anje čelika o 'rodnim ruama mou6e je iz)e'ti na )iše načina. To 'u:

način roiz)odnje, hemij'ki 'a'ta), k)alitet, mikro'truktura, namena itd.

Prema načinu roiz)odnje čeli4i 'e dele na:

• =e''emero) čelik

• Thoma'o) čelik

• Simen'*Martino) čelik

• @lektro čelik

• &elik iz ki'iko)ih kon)ertora

• čelik roiz)eden 'ekundarnom metalurškom o(radom, kontroli'anom

metalurijom.

Prema načinu dezok'ida4ije:

• nemirene

• oluumirene i umirene

• 'e4ijalno umireni čeli4i

Prema hemij'kom 'a'ta)u čeli4i 'e dele na:

• neleirane

• leirane ni'koleirani, )i'okoleirani-

Prema k)alitetu:

• o'no)ne ili komer4ijalne ma'o)ne-

• k)alitetne

• lemenite

Prema nameni:

• kon'truk4ione

• alatne

• o'e(nim o'o(inama antikorozioni, )atrootorni, (rzorezni, itd.-

Prema načinu rerade:

• tolo )aljani

• hladno )aljani• ko)ani

#



• )učeni

• li)eni

Prema o(liku roiz)oda:

• šike• /i4e

• 4e)i

• roili

• limo)i itd.

•

A)o/7e čiji 'adr/aj uljenika ne relazi 2 mo/e 'e deini'ati i deiniše 'e kao čelik.

Sa )e6im ro4entom uljenika re'taje mou6no't deorma4ije, a 'e tak)o tehničko /eljezo

'a reko 2 'adr/aja uljenika nazi)a )o/7em.

&eli4i 'e razlikuju i o načinu do(ijanja. Tako 'e čelik do(ijen u tečnom 'tanju zo)e

toljeni čelik, a ako je do(ijen u te'ta'tom 'tanju, tj. ako ri do(ijanju nije rekoračena tačka

toljenja čelika, zo)e 'e )areni čelik.

Na 'li4i . dat je šemat'ki rikaz ošte odele )o/7a i njeo)ih leura.

$

Ž E * E Z "

.EMISK" ČIST" ŽE*EZ" /0e1 TE.NIČK" ŽE*EZ" /#a!r2i 31

# manje o! 4 5 3ČE*IK

# vi6e o! 4 5 37V"Ž8E

Vareni %elik!o$iven na (em)9

i#)o! (em)9(o)ljenja %elika

To)ljeni %elik!o$iven na (em)9

i'na! (em)9(o)ljenja %elika

ijelo livenogvo2;e

Sivo livenogvo2;e

K"NSTRUK3I"NI ČE*IK A*ATNI ČE*IK

o$i%ni kvali(e(ni )lemeni(i )lemeni(i



< ugljeni%ni < ugljeni%ni < ugljeni%ni < ugljeni%ni

< ni#kolegirani < ni#kolegirani < ni#kolegirani

< vi#okolegirani < vi#okolegirani

Kon#(ruk-ionim %eli-ima 'e nazi)aju oni čeli4i koji 'e rimenjuju za izradu delo)a

mašina, no'e6e kon'truk4ije i ra7e)ina. 8on'truk4ioni čeli4i mou (iti kako uljenični tako i

leirani čeli4i. Sadr/aj uljenika u o)oj rui čelika o(ično ne relazi 0," * 0,# .

8on'truk4ioni čelik tre(a da ima o)išenu č)r'to6u, la'tično't i /ila)o't, zajedno 'a do(rim

tehnološkim ')oj't)ima. Tre(a da 'e lako rera7uje riti'kom )aljanjem, ko)anjem,

re'o)anjem, itd.- i rezanjem, da 'e do(ro za)aruje, malu 'klono't ka deorma4ijama i

o(razo)anju ukotina ri kaljenju.

"$i%ni ugljeni%ni kon#(ruk-ioni %eli-i. o)u ruu 'adaju čeli4i koji 'adr/e do 0,#

+ i ri čijoj roiz)odnji 'e o(ično ne 'ta)ljaju )eliki zahte)i u oledu o'tuaka toljenja

i li)enja.

Kvali(e(ni ugljeni%ni kon#(ruk-ioni %eli-i9 )i čeli4i imaju 'tro/ije u'lo)e rilikom

do(ijanja u odno'u na o(ične uljenične kon'truk4ione čelike. Po'ta)lja 'e )e6i zahte) u

oledu 'a'ta)a manji je 'adr/aj S, F, ojedinačno do 0,0!" -, količine nemetalnih

dodataka, makro i mikro 'trukture.

&lemeni(i ugljeni%ni kon#(ruk-ioni %eli-i9 d o)ih čelika 'e zahte)aju 'e4ijalna

')oj't)a a 'e njiho)a roiz)odnja mora od)ijati od 'troim re/imom. Sadr/aj 'umora i

o'ora ojedinačno je i'od 0,03" , a kod nekih )r'ta 'e oraniča)a i ni/im )rijedno'tima,

nr. 0,020 .

Ala(ni %eli-i

5latnim čeli4ima nazi)aju 'e uljenični i leirani čeli4i koji 'adr/e iznad 0,$ +,

imaju )i'oku t)rdo6u, č)r'to6u i otorno't rema ha(anju i rimenjuju 'e za izradu različitih

alata.

Podela alatnih čelika nije jednoo(razna, niti 'e za'ni)a na nekoj ezaktnoj metodoloiji. na

je )iše*manje i'ku't)ena i ima za 4ilj da što )iše olakša iz(or odo)araju6e materijala u

odre7enim 'lučaje)ima. 'no)na odela ')ih alatnih čelika mo/e 'e iz)ršiti d)ojako:

• )rema ,emij#kom #a#(avu

• )rema nameni

Prema ,emij#kom #a#(avu dele 'e na:

• ugljeni%ne

%



• legirane

ljenični čeli4i 'e mou kori'titi 'amo za rezanje malom (rzinom, jer 'e njiho)a )i'oka

t)rdo6a jako 'ni/a)a ri zare)anju iznad 90*200

o

+.

;eirani alatni čeli4i, douštaju kaljenje u ulju i tolim kukama, što 'manjuje deormi'anje i

)itoerenje alata. Najčeš6i leirani elementi u o)im čeli4ima 'u: +r, Mn, C, Mo, Ni, +o, itd. S

o(zirom na hemij'ki 'a'ta), razlikuju 'e la)ne rue čelika kao nr. +r*alatni čeli4i, +r*Mo*

C* alatni čeli4i *alatni čeli4i itd.

&o!ela ala(ni, %elika )rema nameni

Gedna od o'no)nih odela alatnih čelika rema nameni (ila (i 'lede6a:

• ala(ni %eli-i 'a ra! u ,la!nom #(anju

• ala(ni %eli-i 'a ra! u (o)lom #(anju

• $r'ore'ni ala(ni %eli-i

5latni čeli4i za rad u hladnom 'tanju uotre(lja)aju 'e za izradu alata kojima 'eo(ra7uju u hladnom 'tanju različiti materijali, kao nr.: čelik, o(ojeni metali, dr)o, la'tične

ma'e, air, itd. 5latni čeli4i za rad u tolom 'tanju 'e uotre(lja)aju za izradu alata za

o(radu različitih materijala na )i'okim temeraturama ko)anjem, re'o)anjem, li)enjem-.

=rzorezni čeli4i 'e kori'te za razne alate z(o toa što zadr/a)aju do)oljno )i'oku

t)rdo6u ri rezanju metala )elikom (rzinom koja rouzrokuje )i'oke temerature "!0 *#00o+- na reznom 'eči)u alata.

&o!ela %elika )rema o$la#(ima )rimene

• &eli4i za automate

• =eton'ki čeli4i

• &eli4i za 4ementa4iju

• &elik za orue

• TE?P čeli4i enl. TE?P Steel', TE?P * tran'ormation*indu4ed la'ti4itH-

9



• DS;5 čeli4i enl. DS;5 Steel' * Dih Strenth ;oI 5lloH 'teel'-

• Ner7aju6i čeli4i * Po'toji kao Feritni minimalno 0 +r- i 5u'tenitni +rJNi-.

5u'tenitni čeli4i 'u nemanetični na 'o(noj temeraturi.

•

&eli4i za nitriranje• &eli4i ototni na uti4aj ki'elina

• &eli4i za du(oko iz)ačene

• &eli4i za o(oljšanje

• 5latni čeli4i

=rzorezni čeli4i

• &eli4i za izradu 'eči)a

*egiraju+i elemen(i i nji,ov u(i-aj na o#o$ine %elika

;eiraju6i elementi u čeliku 'e rezlikuju o tome da li 'ta(ilizuju 't)aranje kar(ida,

au'tenita ili erita, odno'no 'a kojim 4iljem 'u leirani. S)aki element daje čeliku odre7eni niz

karakteri'tika 'e4ičnih 'amo njemu. Po'toje )r'te čelika de 'amo karakteri'tična

kom(ina4ija K'uro'ta)ljenoK deliju6ih leiraju6ih elemenata daje /eljenu mikro'trukturu.

;eiranje čelika daje 'amo o'no)u za o'tizanje /eljenih o'o(ina u toku termičke o(rade i

la'tične rerade.

;eiraju6i elementi u čeliku 'e dele u rin4iu u d)e rue:

* alaeni elementi 'ta(ilizuju erit-: Mo, Si, C, N(, Ti, 5l, , i

* amaeni elementi 'ta(ilizuju au'tenit-: Ni, Mn, +, N, +u.

5luminijum 5l-

T. Toljenja L #"%+.

Su/a)a 'na/no *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+ OL Fa)orizuje 't)aranje erita.

5luminijum je najjače i najčeš6e rimenji)ano dozok'idati)no 'red't)o. Pored toa

aluminijum 'na/no utiče na kon4entra4iju ra't)oreno azota u čeliku i kao taka) utiče na

o'etlji)o't leure na ro4e' 'tarenja. Ce6 u malim kon4etnra4ijama a)orizuje u'itnja)anje

zrna što ka'nije značajno utiče na mehaničke o'o(ine. 8ako aluminijum zajedno 'a azotom

0



radi nitride )i'oke tr)do6e, )eoma je široko koriš6en kao leiraju6i element u čeli4ima za

nitriranje.

5luminijum o)e6a)a )atro'talno't )atrootorno't- čelika i kao taka) je če'to koriš6en kod

leiranja erit'kih )atro'talnih čelika. 8roz ro4e'u KaliranjaK nanošenje aluminijuma u

o)ršin'kom 'loju- mo/e 'e čak i kod )i'oko uljenični čelika o(oljšati )atro'talno't.

Q(o )rlo 'na/no uti4aja na o)e6anje koer4iti)ne 'ile aluminijum 'e kori'ti u /elezo*ko(alt*

aluminijum čeliku od koa 'e ra)e ermanentni 'talni- maneti.

5r'en 5'-

T. Toljenja L %$+ od riti'kom-.Su/a)a *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

Sklono't ka 't)aranju 'erea4ija * ?zuzetno štetna oja)a ri li)enju čelika.

Neo/eljan leiraju6i element.

1iiziono /arenje, inače jedini način uklanjanja 'erea4ija u čeliku, je još te/e u 'lučaju

ar'ena neo što je to 'lučaj kod, na rimer, o'ora. Pored toa o)e6a)a krto't materijala

o'le ro4e'a otuštanja, 'ni/a)a dra'tično zateznu č)r'to6u i 'o'o(no't za)ari)anja.

=or =-

T. Toljenja L 2.300+

=or ima )rlo izra/en uti4aj na a('or4iju neutrona što a čini )eoma oodnim za leiranje

čelika koji 'e kori'ti ri izradnji nuklearnih reaktora.

5u'tenitni %<% +rNi*čeli4i leirani (orom u ro4e'u talo/no ojača)anja o'ti/u o)e6anu

rani4u tečenja i zateznu č)t'to6u, ' tim što i'to)remeno 'la(i njiho)a 8oroziona o'tojano't.Mikrokon'tituenti izd)ojeni u ro4e'u talo/no ojača)anja o)e6a)aju zateznu č)r'to6u

)i'oko )atro'talnih čelika u odručju izuzetno )i'okih temeratura.

8od čelika nearanto)ano 'a'ta)a i kod uljeničnih čelika (or kao leiraju6i element

o(oljša)a rokalji)o't a 'amim tim zateznu č)r'to6u.

=or kao leiraju6i element eneralno 'manjuje 'o'o(no't za)ari)anja čelika.

=erilijum =e-



T. Toljenja L .2%0+.

Sna/no širi *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

=akar*(erilijum*leure 'e kori'te za izradu )i'okok)alitetnih orua za ča'o)nike koje ne

okazuju 'koro nikak)u 'o'o(no't manetiza4ije kao i )e6u dinamičku č)r'to6u neo

odo)araju6e orue nara)ljene od čelika. Nikl*(erilijum*leure 'u )eoma koroziono

o'tojane i kori'te 'e za izradu hiruških in'trumenata. čeliku, ored toa što 'na/no širi *

o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+, (erilijum mo/e onemou6iti talo/no ojača)anje što u

omenutom 'lučaju )odi adu zatezne č)r'to6e. Pored toa o'eduje )eliki ainitet rema

ki'eoniku dezok'idiraju6e ')oj't)o- i rema 'umoru.

ljenik +-

T. Toljenja L 3.!"0+.

Sna/no širi *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

ljenik je naj)a/niji i najuti4ajniji leiraju6i element u čeliku. Pored uljenika ')aki

neleirani čelik 'adr/i 'ili4ijum, manan, o'or i 'umor, čije je ri'u't)o o'ledi4a 'amo

ro4e'a roiz)odnje čelika. 1oda)anje druih leiraju6ih elemenata u 4ilju o'tizanja

odre7enih o'o(ina čelika, kao i doleiranje 'ili4ijuma i manana )odi ka do(ijanju leirano

čelika. Sa o)e6anjem ma'eno udela uljenika ra'te zatezna č)r'to6a i t)rdo6a čelika, dok 'e

'o'o(no't iz)lačenja, ko)no't, za)arlji)o't i mašin'ka o(radlji)o't 'manjuju.

8oroziona otorno't u odno'u na )odu, ki'eline i )rele a'o)e 'koro i da ne za)i'i od

ma'eno udela uljenika.

8al4ijum +a-

T. Toljenja L %"0+

Qajedno 'a 'ili4ijumom u ormi 'iliko*kal4ijuma uotre(lja)a 'e u ro4e'u roiz)odnje ri

dezok'ida4iji čelika. rin4iu kal4ijum o)e6a)a )atro'talno't.

+er +e-

T. Toljenja L $$"+

2



Sam, ali najčeš6e u kom(ina4iji 'a lantanom, neodijumom, razeodijumom i o'talim

elementima koji riadaju rui metala retke zemlje deluje kao 'na/an dezok'idan'. Q(o

')o izuzetno )eliko akti)iteta rema ki'eoniku i 'umoru 'lu/i kao 'red't)o za o'tizanje

)i'oke či'to6e čelika.

Po(oljša)a kod )i'okoleiranih čelika 'o'o(no't o(rade na o)išenim temaraturama dok

kod )atro'talnih čelika otoma/e )atro'talno't.

Relezo*4er*leura 'a oko $0 4era nazi)a 'e iroor )eštački kremen-.

1odaje 'e i kao leiraju6i element u nodularnom li)u.

8o(alt +o-

T. Toljenja L .!92+

Ne 'ta)ra kar(ide OL Fa)orizuje izd)ajanje raita.

te/a)a ra't zrna, o(oljša)a otorno't u odno'u na krto't ri ro4e'u otuštanja kao i

zateznu č)r'to6u na o)išenim temaraturama. Q(o toa 'e kori'ti kao leiraju6i element

kod (rzoreznih čelika i alatnih čelika za rad u tolom, kao i za roiz)odnju druih

)atro'talnih i )i'oko )atro'talnih leura.

Po)e6a)a remanen4iju, koer4iti)nu 'ilu i tolotnu ro)odno't, zato 'e če'to rimenjuje kao

o'no)ni leiraju6i element za )i'okok)alitetene 'talne manete čelične ili od druih leura-.

Pod uti4ajem neutron'ko zračenja 't)ara 'e intenzi)no izoto #0+o, z(o toa je 8o(alt

neo/eljan kao leuraju6i element u matrijalima koji 'lu/e za izradu nuklearnih reaktora.

Drom +r-

T. toljenja L .920+.?zra/ena te/nja ka 't)aranju kar(ida.

Sna/no 'u/a)a * a širi *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

Drom kao leiraju6i element daje čeliku 'o'o(no't kaljenja u ulju, odno'no na )azduhu,

reko uti4aja na kritičnu (rzinu kaljenja, što o)e6a)a rokalji)o't čelika i 'o'o(no't

o(oljšanja. Sklono't ka krtom lomu 'e 'manjuje dodatkom hroma, mada je uti4ah na

'o'o(no't iz)lačenja relati)no 'la(. So'o(no't za)ari)anja za)arlji)o't- ra'te 'a

o)e6anjem ma'eno udela hroma u leuri. Qatezna č)r'to6a čelika ra'te %0*00 N<mm2 o

ma'enom ro4entu hroma.

3



Drom ima izuzetnu 'klono't ka 't)aranju kar(ida koji dalje oziti)no utiču na mehaničke

karakteri'tika čelika na r. otorno't na ha(anje-, ali neati)no utiče na korozionu

o'tojano't.

?ako 'na/no 'u/a)a * a širi *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+, hrom 'ta(ilizuje au'tenit

*o(la't- u hrom*manan*, odno'no hrom*nikl*ner7aju6im čeli4ima.

Drom kao leiraju6i element 'ni/a)a tolotnu i električnu ro)odno't čelika.

5ko imamo )i'ko 'adr/aj uljenika u čeliku i i'ti)remeno 'adr/aj hroma do 3 ma'ena -

o)e6a)aju 'e i'to)remeno remanen4ija, koer4iti)na 'ila.

8od ner7aju6ih čelika 'adr/aj hroma reko 2 daje materijalu oziti)ni elektrohemij'ki

oten4ijal, materijal o'taje KlemenitijiK, što a čini otornim na delo)anje elektrolita, a

i'to)remeno 'e 't)ara o)ršin'ki 'loj +r*ok'ida, koji dodatno štiti materijal od korozi)ne

'redine.

=akar +u-

T. Toljenja L .0%3+.

Neo/eljan štetan- leiraju6i element.

=akar 'e )rlo retko 4iljno leira 'amo kod nekih o'e(nih )r'ta čelika-, inače je u rin4iu

)rlo neo/eljan u čeliku. Po'e(an ro(lem red'ta)lja u čeličanama koje roiz)ode čelik u

elektrolučnim e6ima de 'e njeo) udeo u leuri mo/e )rlo teško kontroli'tai, ' o(zirom da

metalni otad ima )rlo širok 'ektar udela (akra. 8ada je u itanju 'taro )o/7eU, što je

če'to 'inonim za čelični otad, u @)ro'koj uniji o'toje 9 kla'a čelično otada odeljenih

rema Kči'to6iK čelika. Q(o )i'oke 4ene čelika koji riadaju )išim kla'ama či'to6e, čeličane

'u rimorane da ra)e tz). Kčelični meniK 'a'ta)ljeno od otimalne kom(ina4ije čelično

otada i otimalne 4ene tone čelika.

Vtetno dej't)o (akra i'olja)a 'e naročito ri )i'okim temeraturama. Najštetnije dej't)o

(akra i'olja)a 'e tokom latične rerede čelika na o)ičenim temaraturama ko)anje,

)aljanje, iz)lačenje ...-, i o'ledi4a je izd)ajanja (akra o rani4ama zrna. ?zd)ajanje (akra o

rani4ama zrna o)e6a)a o)ršin'ku o'etlji)o't materijala u toku ')ih )r'ta la'tične rerade

nao)išenim temaraturama.

Arani4a tečenja i odno' rani4a tečenja<zatezna č)r'to6a 'e o(oljša)aju 'a ora'tom

ma'eno udela (akra u čeliku. Ma'eni udeo reko 0,3 (akra )ode o)e6anju t)rdo6e,

odno'no o)e6ane 'o'o(no'ti kaljenja.

!



ti4aj na 'o'o(no't za)ari)anja nije rime6en.

8od neleiranih i ni'ko leiranih čelika (akar o)e6a)a njiho)u otorno't na štetene

atmo'erke uti4aje. 8od )i'oko leiranih čelika ma'eni udeo (akra iznad o)e6a)a

njiho)u otorno't na dej't)o ki'elina ooto)o hloro)odonične i 'umorne ki'eline-.

Codonik D-

T. Toljenja L *2#2+.

Neo/eljan štetan- leiraju6i element.

Codonik izazi)a o)e6anje krto'ti i 'manjenje 'o'o(no'ti iz)lačenja čelika a da ritom ne

o(oljša)a )redno't rani4e tečenja i zatezne č)r'to6e. 8od )e6ine leiraju6ih elemenata, nr.'o'o(no't iz)lačenja i zatezna č)r'to6a 'u o(rnuto korelirani.

Codonik je ored o'talo kri)a4U za takoz)ani la)i lomU čelično matrijala.

nutar čelika Codonik 'e okulja u (lizini reški u materijalu di'loka4ije, nemetalni

uključ4i, ...- u atmo'ere. za)i'no'ti od količine )odonika u čeliku te nakuine mou do'ti6i

tak)e razmere da o'tanu kon4etrator narezanja do)oljno )eliki da na njemu krene ra't

r'kotine koja 6e ka'nije do)e'ti do loma matarijala.

Manezijum M-

T. Toljenja L #"$+

Manezijum 'e kori'ti kao dezok'idan' a kao 'red't)o za uklanjanje ne/eljeno 'umora iz

čelika. 8ao leiraju6i element u do(ijanju leure )o/7a o'ešuje 't)aranje lo(ularno

'erno- raita.

Manan Mn-

T. Toljenja L .22+.

Sna/no širi *o(l't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

Manan u čeliku na r)om me'tu 'lu/i kao dezok'ida4ionao 'red't)o. 8ao 'red't)o za

reduko)anje količine 'lo(odno 'umora manan deluje tako što 't)ara manan'uklid MnS-

't)aranje štetno /elezo'ulida FeS-. 1uo je )remena ro(lem 't)aranja /elezo'ulida štouzrokuje takoz)anu oja)u loma u 4r)enom ili 4r)eni lom- (io nereši). Pro(lem je (io u

"



tome što /elezo'ulid ima )eoma ni'ku tačku toljenja tako da o'taje u tečnoj azi ri

oč)rš6a)anju čelika. To do)odi do toa da kao o'lednja tečna aza /elezo'ulid oč)r'ne o

rani4ama zrna. 8ako je Relezo'ulid )rlo krt to do)odi do loma materijala )e6 ri la'tičnoj

reradi u o(la'ti temaratura 4r)eno u'ijanja. datle )odi nazi) * 4r)eni lomU ili lom u

4r)enom. Surotno /elezo'ulidu, manan'uklid je teško toi)o jedinjenje, tako da 'e u )idu

nemetalnih uključaka izd)aha unutar zrna, što o)oljno utiče na mehaničke o'o(ine

materijala. Ta o'o(ina je o'e(o )eoma kori'na kod čelika za automate koji inače imaju

o)e6an 'adr/aj 'umora. Po)e6an 'adr/aj 'umora kod čelika za automate kori'tan je 'a

a'ekta o(oljšanja 'o'o(no'ti mašin'ke o(rade materijala.

Manan 'na/no 'ni/a)a kritičnu (rzinu hla7enja što o)e6a)a 'o'o(no't kaljenja čelika.

Arani4a tečenja i zatezna č)t'ti6a 'e o)e6a)aju ' o)išenjem ma'eno udela manana.

Manan tako7e o)oljno utiče na ko)no't, 'o'o(no't za)ari)anja kao u o)e6anje du(une

rokalji)o'ti.

Ma'eni udeli reko ! )ode, ri 'orijem hla7enju, 't)aranju krte martenzitne 'trukture tako

da 'e ta o(la't leiranja iz(ea)a. &eli4i 'a reko 2 ma'enih udela manana o'taju

au'tenitni i ri i'ti)remeno )i'okom 'adr/aju uljenika, jer Manan 'na/no deluje na širenje

*o(la'ti u aznom dijaramu Fe*Fe3+. Tak)i čeli4i 'e mou na r. deorma4iono latično

o)zšin'ki ojačati uz i'to)remeno oču)anje duktilne 4entralne zone roila, što o)u 'ortu

čelika čini izuzetno otornu na ha(anje. Taka) ra'ored, meka duktilna- 4entralna zona i t)rd

o)ršin'ki 'loj, daju o)om materijalu izuzetne ek'lota4ione mehaničke o'o(ine. &eli4i 'a

reko % ma'enih udela manana o'taju čak i o'le relati)no )i'oko 'teena la'tične

deorma4ije nemanetični. )a 'orta čelika 'e če'to od nazi)om 'e4ijalni čeli4i kori'ti za

izradu odo)ornih delo)a koji rade u u'lo)ima ni'kih temaratura.

Manan o)e6a)a tolotni koei4ijent širenja, a ri tom 'manjuje tolotnu i električnu

ro)odno't čelika.

Moli(den Mo-

T. Toljenja L 2.#22+.

?zra/ena te/nja ka 't)aranju kar(ida.

Sna/no 'u/a)a *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

Moli(den 'e )e6inom leira u kom(ina4iji 'a druim leiraju6im elementima. Moli(den

'na/no 'ni/a)a kritičnu (rzinu hla7enja što o)e6a)a 'o'o(no't kaljenja čelika.

kom(ina4iji 'a hromom niklom i mananom, moli(den 'manjuje 'klono't ka krto'ti o'le

#



otuštanja, o'ešuje 't)aranje inije 'itnije- zrna, oziti)no deluje na 'o'o(no't

za)ari)anja. Arani4a tečenja i zatezna č)t'to6a 'e o)e6a)aju ' o)išenjem ma'eno udela

manana. Arani4a tečenja i zatezna č)r'to6a 'e o)e6a)aju 'a o)išenjem ma'eno udela

moli(dena.

Pri )e6im ma'enim udelima moli(dena dolazi do 'manjenja 'o'o(no'ti mašin'ke o(rade.

Q(o izra/ene te/nje ka 't)aranju kar(ida o(oljša)a o'o(ine (rzore/u6ih alatnih čelika.

Primenjen kod )i'okoleiranih čelika leirenih hromom ili kod hrom*nikl*au'tenitnih čelika,

moli(den oma/e daljem o)e6anju korozione o'tojano'ti.

1odatak moli(dena kao leiraju6e elementa neati)no deluje na )atro'talno't čelika.

5zot N-

T. Toljenja L *20+.


za)i'no'ti od )r'te i namene čelika azot 'e mo/e o'matrati i kao šteten i kao kori'tan

leiraju6i element. Vtetna 'u oja)e talo/enja koje do)ode do 'ni/enja 'o'o(no'ti iz)alčenja

a u ro4e'u 'tarenja izazi)aju takoz)ani lom u la)om ri reredi u o(la'ti temeratura

la)o u'ijanja * 300 do 3"0+-, ako i mou6no't oja)e interkri'talne naon'ke korozije kod

neleiranih ili ni'koleiranih čelika.

8ao leiraju6i element azot roširuje *o(la't i 'ta(ilizuje au'tenitnu 'trukturu, o)e6a)a kod

au'tenitnih čelika rani4u tečenja, a o'e(no zateznu č)r'to6u kao i o'tale mehaničke o'o(ine

na o)išenim temeraturama.

ro4e'u nitriranja 5zot 'e mo/e naneti u tankom o)ršin'kom 'loju, čime 'e do(ija )rlo

č)r't i t)rd o)ršin'ki 'loj, dok unutrašnjo't o'taje oriinalno meka i /ila)a, čime 'e o'ti/u

otimalne karakteri'tike na rimer za delo)e koji 'u izlo/eni 'na/nom dinamičkom

oter6enju.

Nio(ijum i Tantal N(*Ta-

T. N( Toljenja L .9#0+, T. Ta Toljenja L 3.030+


Sna/no 'u/a)aju *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+ OL Fa)orizuju 't)aranje erita.

Q(o toa što u rirodi o(ično idu zajedno i uz to 'e )eoma teško razd)ajaju, o)a d)a

elementa 'e rimenjuju u leiranju čelika ako leura nio(ijuma i tantala. Q(o o'o(ine da

$



o)e6a)aju )atro'talno't kao i otorno't na uzanje )rlo če'to 'e kori'te kao leiraju6i

elementi za čelike koji rade u u'lo)ima )i'oko riti'ka i )i'oke temerature.

Tantal ima )eoma )i'ok 'teen a('or4ije neutrona tako da za čelike koji 'e rimenjuju za

izradu nuklearnih reaktora dolazi u o(zir 'amo tantal*nio(ijum*leura 'a )rlo ni'kim ma'enim

udelom tantala.

Nikl Ni-

T. Toljenja L .!"3+.


Po)e6a)a rani4u tečenja i 'manjuje krto't kod čelika nearanto)ano 'a'ta)a. 4ilju o)e6anja /ila)o'ti nikl 'e dodaje kao leiraju6i element u čelika za 4ementa4iju i čelike za

o(oljšanje.

Q(o 'na/no širi *o(l'ti u aznom dijaramu Fe*Fe3+ nikl 'lu/i kao 'ta(ilizator au'tenitne

'trukture u ner7aju6im hrom*nikl*čeli4ima.

;eura /eleza i nikla 'a 3# ma'enih udela nikla od komer4ijalnim nazi)om ?n)arU

o'eduje najmanji koei4ijent termičko širenja i kao tak)a nezamenlji) je matrijal u izradi

mnoih mernih in'trumentata.

5ntimon S(-

T. Toljenja L #30+

Su/a)a *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

Sklono't ka 't)aranju 'erea4ija * ?zuzetno štetna oja)a ri li)enju čelika.

Neo/eljan leiraju6i element.Slično ar'enu o)e6a)a krto't odno'no 'manjuje /ila)o't materijala.

lo)o P(-

T. Toljenja L 32$,!+

lo)o u rin4iu nije i'tin'ki leiraju6i element u čeliku, jer njeo) uti4aj na mehaničke

o'o(ine 'koro i da ne o'toji. 1odaje 'e u količini izme7u 0,2 i 0," ma'enih ro4enata u 4ilju

%



o(oljšanja 'o'o(no'ti o(rade mašin'kom o(radom. Gedna od rimena olo)a je u izradi

le/aje)a de dolazi do izra/aja nizak koei4ijent rik4ije olo)a.

Fo'or P-

T. Toljenja L !!+.

Neo/eljan štetan- leiraju6i element izuzetno 'na/no leiraju6e uti4aja.

Sna/no 'u/a)a *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

Po'toji 'amo jedna 'orta čelika kod koje je doz)oljen relati)no )i'ok 'adr/aj o'ora. To 'u

čeli4i za automate. Fo'or i'kazuje jaku tenden4iju o'e(no ka rimarnoj 'erea4iji, čije 'e

štetno ri'u't)o u'led relati)no niko koei4ijenta diuzije o'ora, kako u au'tenitu tako i ueritu, )eoma je teško uklanja. Serea4ije deluju kao 'la(a me'ta u 'trukturi materijala na

kojima o ra)ilu kre6e roaa4ija r'kotine, što za o'ledi4u ima lom materijala. Pošto je

'koro nemou6e 'rečiti Serea4iju o'ora, odno'no o'ešiti njeo)u ra)nomernu

ra'odelu unutar č)r'to ra't)ora, o'taje kao jedino rešenje mak'imalno 'manjenje ma'eno

udela od 0,03*0,0"-.

Fo'or )e6 u malim količinama o)e6a)a o'etlji)o't na oka)u krto'ti materijala rilikom

otuštanja. Taj uti4aj 'e o)e6a)a 'a o)e6anjem ma'eno udela uljenika. Tako7e ra'te

temeratura kaljenja, )eličina zrna kao i 'manjenje 'o'o(no'ti la'ične deorma4ije.

Po'ledi4a ')ea toa mo/e da (ude lom u hladnom kao o'ledi4a ora'ta krto'ti materijala.

ni'koleiranim čeli4ima nearanto)ano k)aliteta koji imaju ma'eni udeo uljenika oko

0,, o)e6an 'adr/aj o'ora o)e6a)a korozionu o'tojano't u odno'u na atmo'er'ke

uti4aje. Sličan uti4aj ima još jedan takoz)ani neo/eljni leiraju6i element, (akar.

1odatak o'ora mo/e kod au'tenitnih čelika +rNi*čeli4i- ored uti4aja na ro4e'e talo/no

ojača)anja mo/e o)e6ati i rani4u tečenja.

8i'eonik -

T. Toljenja L *2%,$+.

Neo/eljan leiraju6i element.

8i'eonik oorša)a tehno*mehaničke o'o(ine čelika kao što 'u /ila)o't 'o'o(no't 'tarenja.

8ao i 'umor ki'eonik do)odi do loma u 4r)enomU lom u o(la'ti temaratura 4r)eno

u'ijanja-.

9



Sumor S-

T. Toljenja L %+ .

rin4iu neo/eljan leiraju6i element )eoma 'na/no leiraju6e dej't)a.Sumor oorša)a tehno*mehaničke o'o(ine čelika u r)om redu rani4u tečenja. Qa'e(no ili

kom(ina4iji 'a ki'eonikom ojačano dej't)o- do)odi do loma u 4r)enomU lom u o(la'ti

temaratura 4r)eno u'ijanja-.

?ak 'umor 'e dodaje kod čelika za automate u ma'enom udelu do mak'imalno 0,3 u 4ilju

o(oljšanja 'o'o(no'ti mašin'ke o(rade rezanjem.

Sili4ijum Si-

T. Toljenja L .!!+.

Su/a)a 'na/no *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+ OL Fa)orizuje 't)aranje erita.

Sili4ijum je jako i )rlo če'to rimenji)ano dozok'idati)no 'red't)o u roiz)odnji čelika. 8ao

leiraju6i element 'ili4ijum o)e6a)a č)r'to6u, rani4u ele'tično'ti i otorno't na ha(anje.

So'o(no't da o)e6a rani4u ele'tično'ti do)odi do )rlo če'te rimene 'ili4ijuma kao

leiraju6e elementa u roiz)odnji čelika za orue.;eiran u )e6im ma'enim udelima 'ili4ijum )odi o(oljšanju )atro'talno'ti i otorno'ti na

uti4aj ki'elina. Me7utim )i'ok 'adr/aj 'ili4ijuma utiče na 'manjenje električne ro)odno'ti i

koer4iti)ne 'ile.

Titan Ti-

T. Toljenja L .$2$+.?zra/ena te/nja ka 't)aranju kar(ida.

8ao 'na/no dozok'idati)no 'red't)o u izuzetnu te/nju ka 'ta)ranju kar(ida, titan 'e leira kao

'ta(ilizator u kororiono rezi'tentnim čeli4ima ner7aju6i čeli4i-.

Canadijum C-

T. Toljenja L $2#+.


20



8ao i titan o'eduje izuzetnu te/nju ka 'ta)ranju kar(ida i nitrida. Canadijum 'na/no deluje

na )ezi)anje azota u čeliku. 1odatakom )anadijuma o'ti/e 'e ina 'itnozrna mikro'truktura

koja za o'ledi4u ima o(oljšanje mehaničkih o'o(ina čeličnih odli)aka. 1odatak )anadijuma

oziti)no delije na otorno't na ha(anje zno ri'u'ta)a t)rdih kar(ida-, do(re mehaničke

o'o(ine u radu na o)išenim temaraturama, kao i o)oljan uti4aj na ro4e' otuštanja. Q(o

')ea ore na(rojano Canadijum 'e leira kod (rzoreznih alatnih čelika, alatnih čelika za rad

u tolom kao i kio alatnih čelika za rad na )i'okim temaraturama. 1oleiran u čelike za

orue Canadijum )odi o)e6anju rani4e ela'tično'ti.

Colram -

T. Toljenja L 33%0+.


Colram deluje )rlo oziti)no na zateznu č)r'to6u, rani4u tečenja kao i na /ila)o't čelika.

Q(o toa što utiče na o)e6anje č)r'to6e čelika na o)išenim temaraturama, a uz to

o)e6a)a i otorno't na ha(anje, Colram 'e leira kod (rzoreznih alatnih čelika kao i kod

alatnih čelika za rad u tolom.

8alaj Sn-

T. Toljenja L 23,%+.

Neo/eljan leiraju6i element )eoma 'na/no leiraju6e dej't)a.

+irkonijum Qr-

T. Toljenja L %#0+.


+u/a)a *o(la't u aznom dijaramu Fe*Fe3+.

+irkonijum 'e onaša kao 'na/no dozok'idati)no 'red't)o, denitriika4iono 'red't)o i

de'ulura4iono 'red't)o. 8od čelika za automate, koji inače imaju o/eljno u)e6an 'adr/aj

'umora, +irkonijum deluje oziti)no na roil i 'a'ta) i'talo/enih 'ulida što 'manjuje

oa'no't od oja)e loma u 4r)enom.

2



Zaklju%ak

Po'toji eneralna te/nja da 'e čelik zameni u )e6ini me'ta de 'e trenutno rimenjuje,

a razlo je njeo)a )elika 'e4iična te/ina. Te/nja da 'e uotre(e metalni materijali kao što

'u 5luminijum, Manezijum, Titan i njiho)e leure ili komozitni materijali )e6inom na

(azi uljeničnih )lakana- ote/ana je činjeni4om da ni jedan za 'ada- oznati materijal nema

tako ne)ero)atan ra'on i lek'i(ilno't o'o(ina uz omo6 leiranja, termičke o(rade i

la'tične rerade- kao i relati)no ni'ku 4enu roiz)odnje kao čelik. 5ko je 'uditi o

trenutnom 'tanju na tr/ištu, 'ada i u (li/oj (udu6no'ti, čelik je i (i6e- 'uerioran materijal za

najširu uotre(u.

22



*ITERATURA

. III.oole.r'

Documents

Celik i Njegove Legure