Mis on keskmise süsinikusisaldusega teras?

Teras on metallide sulam, mis koosneb peamiselt rauast ja sisaldab 0.2–2.1 protsenti süsinikku. Kõik terased sisaldavad süsinikku, kuid termin “süsinikteras” kehtib eriti terase kohta, mis sisaldab süsinikku peamise legeeriva komponendina. Keskmise süsinikusisaldusega teras on süsinikteras, mis sisaldab 0.30–0.60 protsenti süsinikku. Samuti on selle mangaanisisaldus vahemikus 0.6–1.65 protsenti. Seda tüüpi teras tagab hea tasakaalu tugevuse ja elastsuse vahel ning see on levinud paljudes terasdetailides.

Raud koosneb rauaaatomite kristallvõrest, mis lasevad aatomitel üksteisest mööda libiseda, muutes puhta raua suhteliselt pehmeks. Terases sisalduv süsinik vähendab seda tendentsi, muutes keskmise süsinikusisaldusega terase rauast kõvemaks. Täiendavad elemendid, nagu kroom, mangaan, volfram ja vanaadium, võivad toimida ka terase kõvenditena. Nende elementide täpne osakaal määrab terase spetsiifilised omadused.

Täiendav süsinik muudab terase kõvemaks, kuid ka rabedamaks, nii et süsinikterase tootmine nõuab kõvaduse ja plastilisuse vahelist tasakaalu. Keskmise süsinikusisaldusega terast kasutatakse kõige sagedamini rasketes masinates, nagu teljed, väntvõllid, haakeseadised ja hammasrattad. Raudteetööstuses kasutatakse tavaliselt telgede, rööbaste ja rataste valmistamiseks terast süsinikusisaldusega 0.4–0.6 protsenti.

Keskmise süsinikusisaldusega terase kuumtöötlus muudab oluliselt mehaanilisi omadusi, nagu plastilisus, kõvadus ja tugevus. Terase kuumtöötlemine mõjutab veidi ka muid omadusi, näiteks soojus- ja elektrijuhtimise võimet. Terase kuumtöötlemiseks on palju meetodeid.

Keskmise süsinikusisaldusega terase süsiniku ja mangaani sisaldus muudab karastamise ja karastamise seda tüüpi terase kuumtöötlemise kõige levinumaks meetodiks. See protsess hõlmab tavaliselt terase korduvat kuumutamist temperatuurini alla 1,333 °F (umbes 723 °C) ja selle kiiret jahutamist, jahutades seda vedelikus, näiteks õlis või vees. Selle protsessi temperatuur ja aeg võimaldavad tootjal täpselt kontrollida terase lõplikke omadusi.

Korpuse karastamine on terase karastamise protsess, mis mõjutab ainult terase välispinda. See annab kõva, veekindla välispinna, millel on plastilisem sisemus. Süsinikteras on sageli karkassiga karastatud, kuna paksu süsinikterasest osa on raske täielikult karastada. Terasel, mis sisaldab rohkem legeeraineid kui keskmise süsinikusisaldusega terasel, on suurem karastamisvõime ja see ei pruugi vajada karastamist.