OTELUL SI FONTA

Oțelul este un aliaj ce conțin ca elemente principale fierul  și carbonul, având un conținut de carbon sub 2,11 %. Aliajele fier-carbon cu mai mult de 2,11% carbon se numesc fonte. Oțelurile sunt materialele cu cea mai largă utilizare.

În funcție de conținutul în elemente de aliere, oțelurile se împart în:

oțeluri nealiate (numite și oțeluri carbon), care conțin ca elemente

principale doar fierul și carbonul

oțeluri aliate, care pe lângă fier și carbon conțin și alte elemente:

nichel, crom...

Otelul se toarna bine, poate fi prelucrat prin deformare plastica –laminare

(in profiluri laminate,rotund patrat , cornier :table ,tevi sarme groase),

tragere(in sarme subtiri ),forjare (in piese)-poate fi prelucrat prin aschiere;

otelul cu continut mic de carbon poate fi sudat.Proprietati;

Proprietatile mecanice ale otelului sunt superioare celor ale fontei si ale majoritatii metalelor si aliajelor utilizate in tehnica .Aceasta este cauza pentru care majoritatea fontei nu este transformata in piese ,ci constituie materia prima din care se obtine otelul.

Cand otelul bogat in carbon este incalzit la rosu si racit incet, el este relativ moale. Daca este racit brusc, prin cufundare in apa, ulei sau mercur, devine mai dur ca sticla si casant. Acest otel tare poate suferi fenomenul de revenire printr-o reincalzire, obtinandu-se un produs cu combinatia dorita de rezistenta si duritate. Deseori revenirea se face astfel incat sa se lase in piesa o margine ascutita pentru taiat, sprijinita pe un alt otel mai moale.

Gradul de revenire poate fi estimat in mare prin culorile de interferinta ale unui film subtire de oxid format la suprafata polizata a otelului in timpul incalzirii; culoarea galben-pai corespunde unei caliri pentru briciuri, galben-intens pentru bricege, pentru foarfete si dalte, rosu-

purpuriu pentru cutite de macelarie, albastru pentru arcurile de ceasornice si negru-albastrui pentru fierastraie.

Forma obisnuita de otel inoxidabil, cunoscuta ca 18-8, consta din fier aliat cu 18%crom, 8% nichel si 0.08%carbon.Alte forme de otel inoxidabil contin 12-30% crom, adesea cu cantitati mai mici de alte metale, precum nichel, molibden si cupru,Aceste aliaje au multe utilizari in industrie si pentru menaj.Ele sunt folosite pentru fabricarea rulmentilor cu bile, a utilajelor din uzinele chimice, a chiuvetelor si a tacamurilor.

Fonta este un aliaj de fier și carbon, cu un conținut ridicat de carbon ( 2.04- 6.67%).Fierul pur nu prezinta importanta practica deoarece are reactivitatea destul de mare(se afla dupa hidrogen in seria reactivitatii chimice).In schimb , aliajele fierului cu carbonul –fonta si otelul- sunt materialele metalice cele mai utilizate in tehnica.Fonta este aliajul fierului cu carbonul ,care contine intre 2,06% si 4,3% carbon ,iar otelul ,aliajul fierului cu carbonul care contine sub 2,06% carbon. In afara de fier si carbon,atat fontele cat si otelurile ,mai contin, in cantitati mici ,si alte elemente: siliciu ,mangan, sulf, fosfor(numite elemente insotitoare)-care nu au putut fi complet indepartate in procesul de elaborare sau care au fost introduse in mod voit ,pentru a le conferi anumite proprietati (elemente de aliere).

Fonta este cea mai ieftina varietate de fier, dar folosirea ei este limitata din cauza rezistentei mici. O mare parte din ea se folosesc la prepararea otelului iar o cantitate mai mica, a fierului forjat.

Fonta prezinta urmatoarele caracterisrici generale:se toarna bine, se lucreaza prin aschiere,dar nu se poate prelucra plastic(nu se poate lamina sau forja)si nu se poate suda.Fontele turnate in piese mai sunt numite si fonte de a doua topire si se obtin din fonte brute ,prin retopirea in cuptoare speciale (cubilouri)in scopul inlaturarii impuritatilor si a obtinerii anumitor compozitii.Ele pot fi : fonte cenusii,fonte nodulare si fonte maleabile.

-fontele cenusii(simbol Fc) se toarna foarte bine si se prelucreaza prin aschiere.

-fontele nodulare (simbol Fn )se obtin prin adaugarea de magneziu in baia de fonta .Prezinta proprietati mecanice la fel de bune ca otelul si se toarna la fel de bine ca fonta cenusie.

-fontele maleabile(simbol Fm)se obtin printr-un tratament termic special (de maleabilizare)se poate prelucra bine prin aschiere ,are proprietati mecanice appropriate de ale otelului.

Cand fonta se prepara prin racire brusca din stare lichida, are culoarea alba si se numeste fonta alba. Ea consta in general din compusul cementita, Fe3C, o substanta rigida, casanta.Fonta cenusie, obtinuta prin

racire inceata, consta din graunte cristaline de fier pur (numit ferita) si fulgi de grafit. Atat fonta alba, cat si cea cenusie sunt casante, deoarece principalul constituent al primeia, cementitul, este casant iar ultima este slabita de fulgii de grafit distribuiti prin ea si de ferita dura continuta.