Įvairių anglies kiekių įtaka plienui
Feb 25, 2026
Anglis yra vienas iš svarbiausių plieno legiruojamųjų elementų, o jos kiekis tiesiogiai veikia plieno mikrostruktūrą, mechanines savybes ir proceso savybes. Toliau pateikiama išsami skirtingo anglies kiekio įtakos plieno savybėms analizė:
1. Anglies kiekio įtaka plieno mikrostruktūrai
Plieno mikrostruktūrą daugiausia sudaro feritas (-Fe), cementitas (Fe₃C), perlitas (sluoksninis ferito ir cementito mišinys), austenitas (-Fe, aukštos-temperatūros fazė) ir martensitas (kieta fazė po aušinimo). Anglies kiekio pokyčiai pakeis šių struktūrų proporcijas:
|
Mažai -anglies anglies plienas (C < 0,25 %): |
Daugiausia feritas, su nedideliu kiekiu perlito, gero plastiškumo, bet mažo stiprumo. |
|
Vidutinis{0}}anglinis plienas (0,25 % mažesnis arba lygus C Mažiau arba lygus 0,6 %): |
Perlito dalis didėja, o ferito kiekis mažėja, derinant stiprumą ir kietumą. |
|
Daug{0}}anglies plienas (C > 0,6 %): |
Dominuoja perlitas, o kai anglies kiekis didesnis, atsiranda tinklinis cementitas, kurio kietumas didelis, bet didelis trapumas. |
2. Anglies kiekio įtaka mechaninėms savybėms
|
Anglies kiekio diapazonas |
Tipiškas pasirodymas |
|
< 0.1% |
Itin minkštas, labai plastiškas (pvz., pramoninė gryna geležis), lengvai apdirbama ir formuojama, tačiau mažo stiprumo (σₓ ≈ 200 MPa). |
|
0.1%~0.25% |
Mažai -anglies plienas (pvz., Q235), geras plastiškumas ir suvirinamumas, naudojamas statybose, automobilių plokštėse ir kt. |
|
0.3%~0.5% |
Vidutinis-anglinis plienas (pvz., 45 plienas), balansuojantis stiprumas ir kietumas, naudojamas konstrukciniams komponentams, pvz., velenams, krumpliaračiams ir kt. |
|
0.6%~1.0% |
Didelio-anglies plieno (pvz., T8, T10), ypač didelio kietumo (HRC 60+), bet didelio trapumo, naudojamas įrankiams, spyruoklėms ir kt. |
|
>1.0% |
Itin -didelio-anglies plieno, ypač didelio kietumo, bet itin trapus, reikalaujamas specialus terminis apdorojimas (pvz., sferoidinis atkaitinimas), kad būtų galima pagerinti apdirbamumą. |
Stiprumas ir kietumas: Didėjant anglies kiekiui, cementito dalis didėja, o plieno kietumas ir tempiamasis stipris (σₓ) žymiai padidėja, tačiau mažėja plastiškumas (pailgėjimas δ) ir kietumas (smūgio energija AKV).
Trapus perėjimas: daug{0}}anglies plienas gali trapus lūžti esant žemai temperatūrai arba veikiant smūgio apkrovoms.
3. Sinerginis anglies poveikis su kitais elementais
Manganas (Mn): gali sumažinti sieros žalą ir padidinti kietumą.
Silicis (Si): stiprina feritą, bet sumažina plastiškumą.
Legiruotasis plienas: pridedant tokių elementų kaip Cr, Ni, Mo ir tt, galima pasiekti didelį stiprumą ir kietumą esant mažesniam anglies kiekiui.
