Mis on süsinikteras?

Süsinikteras on metallisulam, mis tekib raua ja süsiniku kombineerimisel. Terast peetakse tavaliselt süsinikteraseks, kui teiste mikroelementide osakaal selles ei ületa teatud protsenti. Maksimaalne protsent on tavaliselt mangaani puhul 1.65 protsenti ning vase ja räni puhul 0.6 protsenti. Vase protsent peab olema vähemalt 0.4 protsenti. Terast, mis sisaldab ka suuremas või kindlas koguses muid elemente, nagu niklit, kroomi või vanaadiumi, nimetatakse legeerteraseks.

Tootjad lisavad rauale süsinikku, et tahkestada selles sisalduvaid struktuure ja tugevdada saadud metalli. See on üks kuluefektiivsemaid legeermaterjale ja süsiniku koguse muutmine muudab terase omadusi. Süsinikteraseid võib liigitada madala süsinikusisaldusega terasteks, keskmise süsinikusisaldusega terasteks, kõrge süsinikusisaldusega terasteks ja ülikõrge süsinikusisaldusega terasteks.

Väga väikese süsinikusisaldusega teraseid, umbes 0.05–0.3 protsenti, nimetatakse madala süsinikusisaldusega terasteks ja need on sarnased rauaga. Need on väga plastilised, mistõttu on neid raske töödelda. Neid kasutatakse lehtvaltslehtede või terasribade valmistamiseks, mida kasutatakse laevade, traattoodete, autokerede, kodumasinate, plekkplaatide ja muu loomiseks. Madala süsinikusisaldusega terased on odavamad, kuid neid ei saa kuumtöötlemisega muuta, mistõttu kasutatakse neid üldiselt tootmiseks ja paneelideks.

Süsinikusisalduse suurendamine muudab süsinikterase kõvemaks ja tugevamaks, kuid vähendab terase keevitatavust ja elastsust ning muudab terase rabedamaks. Tootjad lisavad süsinikterasele ka vähesel määral muid legeermaterjale, mis ei mõjuta terase omadusi, kuid võimaldavad neil kontrollida terase teatud omadusi. Mõjutatud omaduste hulgas on terase elastsus, tugevus ja kõvadus.

Keskmise süsinikusisaldusega terastel on suurem süsinikusisaldus, umbes 0.3–0.6 protsenti. Neid on lihtsam töödelda ning mõned tootjad lisavad terasele selle kvaliteedi parandamiseks veidi räni ja mangaani. Need terased on endiselt odavad ja neid kasutatakse näiteks telgede, hammasrataste, võllide, rööbaste, torustike ja haakeseadiste valmistamiseks.

Kõrge süsinikusisaldusega teraseid on väga raske keevitada, kuna need sisaldavad süsinikku vahemikus 0.6–1.0 protsenti. Samuti on neis suurem mangaani osakaal, mida lisatakse terase karastavuse suurendamiseks. Kõrge süsinikusisaldusega teras on väga vastuvõtlik kuumusele ja see kõvastub kergesti leegiga, mis võimaldab seda töödelda paljudesse erinevatesse vormidesse. Kõrge süsinikusisaldusega terastel on suurem tõmbetugevus ja neid kasutatakse selliste toodete valmistamiseks nagu lõikeriistad, terad, vedrud ja ülitugevad traadid.
Ülikõrge süsinikusisaldusega terastes on süsinikku vahemikus 1.25–2.0 protsenti. Seda tüüpi süsinikterast ei ole võimalik külmtöödelda, kuna see on üsna rabe. Ülikõrge süsinikusisaldusega terast kasutatakse äärmist kõvadust nõudvate komponentide (nt terad, lõikeriistad ja suured osad) valmistamiseks. Need on kuumuse suhtes väga tundlikud ning neil on hea töödeldavus ja suurepärane kulumiskindlus.