Materiale Industriale

1. MATERIALE FEROASE

Aliajele fierului sunt cele mai întrebuinţate materiale metalice, atât în industrie, în general, cât şi în construcţia de maşini, în special. Aceasta se datorează, între altele, şi preţului de cost relativ scăzut (în tabelul 1.1 sunt date cheltuielile energetice pentru câteva materiale).

Tabelul 1.1 Cheltuieli energetice

Material

Cheltuieli de energie în petrol

pentru unele materiale metalice Proprietăţile mecanice ale materialelor feroase pot fi modificate în limite largi, în mai mare măsură decât în cazul altor materiale.

De asemenea, materialele feroase pot fi prelucrate aproape prin toate metodele tehnologice cunoscute şi, în mare măsură, pot fi refolosite.

In funcţie de conţinutul de carbon se deosebesc două categorii mari de materiale feroase: aliaje de Fe cu până la 1,5…2,11 % carbon - oţelurile şi până la 4,5…6,67 % carbon - fontele.

1.1. Oţeluri

Datorită multitudinilor proprietăţilor care se cer în diferite ramuri industriale, gama calităţilor de oţeluri a ajuns să fie foarte largă, cuprinzând un foarte mare număr de mărci.

Clasificarea este necesară, atât pentru clarificarea proprietăţilor şi destinaţiilor diferitelor categorii de oţeluri, cât şi pentru a înţelege principiul care stă la baza simbolizării mărcilor de oţeluri.

În funcţie de scopul urmărit, mărcile de oţel pot fi clasificate după criterii diferite, cum sunt: compoziţia chimică, domeniul de utilizare, structura etc.

Clasificarea oţelurilor în funcţie de compoziţia lor chimică poate fi făcută astfel:

- oţeluri nealiate sau oţeluri carbon:

- cu destinaţie generală;

- cu destinaţie precizată (pt. arcuri, pt. automate etc.);

- oţeluri aliate:

- slab aliate;

- mediu aliate - cu destinaţie generală;

- cu destinaţie precizată;

- înalt aliate.

Clasificarea în funcţie de domeniul de utilizare poate fi făcută în modul următor:

- oţeluri pentru construcţia de maşini:

- de cementare (conţin până la 0,25 % C);

- de îmbunătăţire (conţin 0,25…0,65 % C);

- oţeluri de scule (conţin 0,65…1,5 % C).

Clasificarea în funcţie de structură poate fi făcută după cum urmează:

- oţeluri hipoeutectoide (0…0,77 % C);

- oţeluri eutectoide (0,77 % C);

- oţeluri hipereutectoide (peste 0,77% C).

În general, proprietăţile oţelurilor sunt influenţate de conţinutul de carbon, deci de variaţia cantitativă a constituenţilor lor structurali. Caracteristicile lor de rezistenţă mecanică cresc, iar cele de plasticitate scad cu creşterea conţinutului de carbon (figura1.1.).

Fig.1.1. Influenţa conţinutului de carbon asupra proprietăţilor mecanice

ale oţelurilor în stare normalizată

a) Oţeluri carbon de uz general

Acestea sunt oţeluri cu conţinut de carbon până la 0,6 %, nealiate sau slab aliate cu Mn (OL 44) sau cu Mn, Si şi V (OL 52), disponibile sub formă de semifabricate deformate plastic la cald (laminate, forjate etc.). Ele sunt utilizabile în mod curent netratate termic (eventual normalizate), pentru piese solicitate static la temperaturi cuprinse între –40 0C şi +300 0C.

Oţelurile carbon de uz general au largă utilizare fiind ieftine dar şi pentru că, în general, nu mai necesită deformare plastică la cald, au bună deformabilitate la rece şi o bună sudabilitate.