JUS standardizacija

STANDARDIZACIJA4 PARIPOSTI ČELIKA

Mnogostruka primena varenja čelika u savremenoj tehnici uslovljuje potrebu proizvodnje velikog broja vrsta čelika sa garantovanom vaFivošću, a to, u daljoj konzekvenci, uslovljuje potrebu utvrđivanja pouzdanih, jedinstvenih, objektivnih kriterija za ocenu, odnosno dokazivanje variyosti čelika.

Uviđajući tu potrebu, Stručna komisija za standarda o tehnici varenja metala pri Jugoslovenskom zavođu za standardizaciju usvojila je zaključak (na zasedanju od 5 do 7. IF. 1960) da se pristupi pripremi standarda kojima bi se utvyrdile metode ispitivanja varivosti čelika. U tom cilju zaključeno je da član Komisije i poznati stručnjak u oblasti varilaštva Ing. Leo Knez, iz Železare Jesenice, pripremi jedan uvodni referat koji će olakšati prilaženje tom teškom i odgovornom zadatku.

Odazivajući se zaključku Komisije, Ing. Knez je pripremio referat koji ovde objavljujemo u želji da taj referat potstakne i druge stručnjake koji žele da učestvuju na ovom poslu, da bilo svojim primedbama, bilo napisima namenjenim za objavljivanje u ovom bilfenu, doprinesu pravilnom rešenju postavljenog problema.

kk Jugoslovenskog zavođa za standardizaciju

Ing. Leo Knez

ČELIK I NJEGOVA VARIVOST

I. Mehaničke osobine čelika kao funkcija njegove konstitucije

Čelici su legure Žželeza sa ugljikom, koje se dadu kovati i koje sadrže osim ugljika još veće ili manje količine metalnih i nemetalnih elemenata. Metalni elementi dodaju se hotimično, jer poboljšavaju mehaničke i druge osobine čelične legure, bilo da služe kao dezoksidant, bio da povećavaju dejstvo ugljika na mehaničke i druge osobine, ili da omogućavaju nastanak određene kristalne strukture. Naprotiv, nemetalni elementi dospevaju u čeličnu leguru uvek protiv naše volje i to ili iz prirodnih sirovina iz kojih se proizvodi Žželezo, ili iz pomoćnog materijala i vazduha za vreme proizvodnje u pećima. Među hotimično legirane komponente čelične legure ubrajamo, pored ugljika, mangan ı silicij, kao normalne primese, a kao vanredne dodatke molibden, vanadijum, hrom, nikl, volfram, alumin:jum, tantal, niobijum, titan itd. a

Nehotimično legirani elementi koji su uvek štetni jesu: sumpor, fosfor, oksigen, azot i vodonik.

Prema sadržaju ugljika možemo čelike deliti na konstrukcione i alatne. Čelici koji su podesni za izradu raznih nosećih konstrukcija imaju manje od 0,6% C. Od njih tražimo čvrstoću, a istovremenc i plastične sposobnosti. Čelici koji sadrže više od 0,6% C, a i razne druge elemente, služe za izradu alata za obradu raznog materijala. Od tih vrsta čelika tražimo, pored čvrstoće, pre svega veliku tvrdoću ı otpornost protiv habanja.

U rastopljenom stanju svaka čelična legura predstavlja homogeni atomarni rastvor. Posle stvrdnjavanja legura se dehomogenizira, jer sv; elementi u Železu nisu rastvorljivi na niskim temperaturama, _ u tom stepenu kao na visokim temperaturama, a pre svega u tečnom stanju.

Metalni elementi ostaju većim delom i na niskim temperaturama u Železu pomešani kao čvrsti rastvor, pri čemu ti metali substituiraju železne atome unutar atomske mreže ili nađu svoje mesto između redovnih atoma Žželeza u mreži (intersticijski tip legure). Ugljik i ostali nemetalni elementi, pak, posle primarne kristalizacije železa izlučuju se kao spojevi, kao što su karbidi, sulfidi, fosfidi, oksidi i nitridi. Samo vodonik izlučuje se u elementarnom stanju, prelazeći iz atomskog u molekularno.

Apsolutna količina, lokalna koncentracija, oblik i raspored tih izlučina — segregacija — imaju veoma veliki uticaj na mehaničke osobine čelika, pa prema tome nije dovoljno da znamo samo hemijski sastav čitave legure, nego je potrebno da poznajemo ı raspored koncentracije tih segregacija, koje se mogu pojavljivati u raznim tazama, što SVe predstavlja za svaki čelik njegovu unutarnju hemijsko-fizikalnu konstituciju.