Područja primjene čelika: graditeljstvo, promet i industrija

Čelik je jedan od glavnih konstrukcijskih materijala u industriji, graditeljstvu, prometu i kućanstvu. Od njega se izrađuju nosive konstrukcije, armatura, cijevi, spojni elementi, alati, dijelovi strojeva, kućišta opreme, medicinski instrumenti i mnoštvo proizvoda kod kojih su potrebni čvrstoća, tehnološka obradivost i pristupačna cijena.

Što je čelik?

Čelikom se naziva slitina željeza i ugljika u kojoj udio ugljika obično nije veći od približno 2 %. Što je udio ugljika veći, čelik može biti tvrđi i čvršći, ali je manje plastičan i teže se obrađuje. Osim željeza i ugljika, čelik sadržava nečistoće i legirajuće elemente: mangan, silicij, krom, nikal, molibden, vanadij i druge. Njihov sastav određuje svojstva, vrstu i područje primjene čelika.

Čelik je cijenjen zbog spoja čvrstoće, zavarljivosti, obradivosti, mogućnosti popravka i mogućnosti dobivanja materijala s vrlo različitim značajkama. Jedna je vrsta prikladna za građevinsku gredu, druga za rezni alat, a treća za nehrđajuću cijev ili oprugu.

Koje vrste čelika postoje?

Prema namjeni čelici se dijele na konstrukcijske, alatne i posebne. Prema kemijskom sastavu razlikuju se ugljični i legirani čelici. Prema udjelu ugljika ugljični se čelici uvjetno dijele na niskougljične, srednjeugljične i visokougljične.

Legirani čelik sadržava dodatke koji mu daju potrebna svojstva: otpornost na koroziju i visoke temperature, povećanu čvrstoću, otpornost na habanje i niske temperature ili poboljšanu prokaljivost. Nehrđajući čelici, primjerice, dobivaju se dostatnim udjelom kroma i drugih elemenata, ali konkretna svojstva ovise o vrsti i uvjetima uporabe.

Primjena ugljičnog čelika

Ugljični čelici imaju vrlo široku primjenu. Niskougljični čelici upotrebljavaju se za limove, prešane dijelove, zavarene konstrukcije, kućišta, zaštitne oplate, manje slabo opterećene dijelove i elemente kod kojih su važni plastičnost i dobra zavarljivost.

Srednjeugljični čelici primjenjuju se za vratila, zupčanike, osovine, klipnjače, zamašnjake i druge dijelove strojeva koji nakon toplinske obrade moraju podnositi opterećenje. Visokougljični čelici upotrebljavaju se za opruge, lisnate opruge, žicu, noževe, pile, dlijeta, čekiće i pojedine alate kod kojih su važni tvrdoća i otpornost na habanje.

Ugljični alatni čelici primjenjuju se za svrdla, tokarske noževe, stolarske i bravarske alate, škare, noževe, kovačke alate i naprave za obradu drva, metala ili kamena. Za točan izbor uvijek se uzimaju u obzir vrsta čelika, postupak toplinske obrade i radni uvjeti alata.

Primjena legiranog čelika

Legirani čelici upotrebljavaju se ondje gdje obični ugljični čelik nije dovoljan. Mogu biti čvršći i otporniji na habanje, koroziju, zagrijavanje ili udarna opterećenja. Sastav se odabire prema namjeni: za građevinske konstrukcije, cjevovode, dijelove strojeva, ležajeve, spojne elemente, medicinske instrumente ili kemijsku opremu potrebne su različite vrste.

Glavna područja primjene legiranih čelika:

• proizvodnja kirurške i medicinske opreme;
• izrada bešavnih, elektrozavarenih, toplo deformiranih, uzdužno zavarenih i spiralno zavarenih cijevi;
• gradnja mostova, cesta, industrijskih i građevinskih objekata;
• brodogradnja, zrakoplovna industrija, željeznički i cestovni promet;
• proizvodnja svrdala, glodala, ureznika, nareznica i drugih alata;
• izrada velikih i složenih dijelova strojeva;
• dijelovi izloženi trenju, udarcima i povećanim opterećenjima;
• proizvodnja noževa i reznih alata;
• cjevovodi, spremnici i elementi od nehrđajućeg čelika.

Gdje se primjenjuje čelik

U graditeljstvu je čelik potreban za armaturu, grede, stupove, rešetkaste nosače, ugrađene dijelove, spojne elemente, profile te krovne i fasadne elemente. U strojarstvu se od čelika izrađuju vratila, osovine, kućišta, zupčanici, opruge, spojni elementi i dijelovi mehanizama. U energetici i kemijskoj industriji primjenjuju se cijevi, posude, izmjenjivači topline, armature i elementi od nehrđajućeg čelika.

U kućanstvu čelik nalazimo u posuđu, alatima, kućanskim uređajima, namještaju, bravama, spojnim elementima, kuhinjskim noževima i sanitarnim proizvodima. Tolika raširenost objašnjava se time što se čelik može proizvoditi u velikim količinama, obrađivati različitim postupcima i prilagođavati konkretnim zahtjevima.

Što uzeti u obzir pri izboru čelika

Čelik se ne smije birati samo prema općem nazivu. Važni su vrsta, norma, kemijski sastav, toplinska obrada, vrsta valjanog proizvoda, uvjeti zavarivanja, temperatura, okolina, opterećenje i zahtjevi otpornosti na koroziju. Za odgovorne konstrukcije i opremu materijal se odabire prema projektu, proračunu i normativnim zahtjevima.

Povezani materijali

• Specifična i obujamska težina čelika
• Specifična težina nehrđajućeg čelika