Anglinis plienas

Anglinio plieno rūšys

Įprastinės anglies sudėtys yra šios:

• Minkštas (mažai anglies turinčio) plieno: maždaug 0,05-0,25 % anglies ir iki 0,4 % mangano (pvz., AISI 1018 plieno). Mažiau stiprus, bet pigus ir lengvai formuojamas; paviršiaus kietumas gali būti padidintas įanglinant.
• Vidutinio anglingumo plienas: maždaug 0,14-0,84 % anglies ir 0,60-1,65 % mangano (pvz., AISI 1040 plienas). Subalansuotas plastiškumas ir stiprumas, pasižymi geru atsparumu dilimui; naudojamas didelėms detalėms, kaltinėms ir automobilių detalėms gaminti.
• Labai anglingas plienas: maždaug 0,59-0,65 % anglies ir 0,30-0,90 % mangano. Labai stiprus, naudojamas spyruoklėms ir didelio stiprumo vieloms gaminti.
• Labai didelio anglies kiekio plienas: maždaug 0,96-2,1 % anglies kiekis, specialiai apdorotas, kad susidarytų specifinės atominės ir molekulinės mikrostruktūros.

Plieną galima termiškai apdoroti, todėl detales galima gaminti minkštas ir lengvai įkalamas. Jei yra pakankamai anglies, lydinį galima grūdinti, kad padidėtų stiprumas, atsparumas dilimui ir smūgiams. Plienai dažnai apdirbami šaltojo apdirbimo metodais, t. y. metalas formuojamas deformuojant žemoje pusiausvyros arba meta stabilioje temperatūroje.

Metalurgija

Minkštas plienas yra labiausiai paplitusi plieno forma, nes jo kaina yra palyginti nedidelė, o medžiagos savybės yra priimtinos daugeliui paskirčių. Minkštame pliene yra mažai anglies (iki 0,3 %), todėl jis nėra nei labai trapus, nei plastiškas. Kaitinamas jis tampa plastiškas, todėl jį galima kalti. Jis taip pat dažnai naudojamas, kai reikia suformuoti didelį plieno kiekį, pavyzdžiui, kaip konstrukcinis plienas. Šio metalo tankis yra 7861,093 kg/m³ (0,284 lb/in³), o tempiamasis stipris - ne didesnis kaip 500 MPa (72500 psi).

Angliniuose plienuose, kurie gali būti sėkmingai termiškai apdorojami, anglies kiekis yra nuo 0,30 % iki 1,70 % masės. Įvairių kitų elementų pėdsakinės priemaišos gali turėti didelės įtakos gauto plieno kokybei. Dėl pėdsakinių sieros kiekių plienas tampa "raudonai trumpas", o tai yra yda: plienas yra trapus ir trapus. Mažai legiruotame angliniame pliene, pavyzdžiui, A36 markės, yra apie 0,05 % sieros ir jis lydosi maždaug 1426-1538 °C (2600-2800 °F) temperatūroje. Siekiant pagerinti mažaanglių plienų kietumą, dažnai dedama mangano. Dėl šių priedų medžiaga pagal kai kurias apibrėžtis tampa mažai legiruotu plienu, tačiau pagal AISI anglinio plieno apibrėžtį leidžiama naudoti iki 1,65 % masės mangano.

Grūdintas plienas paprastai reiškia grūdintą arba grūdintą ir grūdintą plieną.

Sidabrinis plienas arba didelio anglies kiekio šviesusis plienas savo pavadinimą gavo dėl išvaizdos, kurią lemia didelis anglies kiekis. Tai labai daug anglies turintis plienas, arba jį galima laikyti vienu geriausių daug anglies turinčių plienų. Jis apibrėžiamas pagal plieno specifikacijos standartus BS-1407. Tai 1 % anglies dioksido turinčio įrankio plienas, kurį galima šlifuoti pagal mažus leistinus nuokrypius. Paprastai anglies kiekis yra ne mažesnis kaip 1,10 %, bet didesnis kaip 1,20 %. Jame taip pat yra 0,35 % Mn (intervalas 0,30-0,40 %), 0,40 % Cr (intervalas 0,4-0,5 %), 0,30 % Si (intervalas 0,1-0,3 %), taip pat kartais sieros (ne daugiau kaip 0,035 %) ir fosforo (ne daugiau kaip 0,035 %). Sidabrinis plienas kartais naudojamas tiesiems skustuvams gaminti, nes iš jo galima pagaminti ir išlaikyti labai ploną briauną.

Terminis apdorojimas

Paprastojo anglinio plieno terminio apdorojimo tikslas - pakeisti plieno mechanines savybes, dažniausiai plastiškumą, kietumą, takumo ribą ir atsparumą smūgiams.

Geležies ir anglies fazinė diagrama, kurioje parodytas tam tikrų rūšių terminio apdorojimo temperatūros ir anglies diapazonas.