Hiiliteräksissä

Hiiliteräksissä tarkoitetaan teräksiä, joiden pääasiallinen koostumus ja ominaisuus on hiilipitoisuus. Niissä on vähän muita seosaineita, eikä niitä yleensä sekoiteta merkittävästi muihin alkuaineisiin. Hiiliterästen hiilipitoisuus on yleensä alle 2,0 prosenttia, mutta käytännössä suurin osa rakenteellisista ja työkaluteräksistä sijoittuu noin 0,05–1,0 prosentin haarukkaan. Hiiliterästen luokitus tapahtuu usein hiilen määrän mukaan: alhais- tai pehmeähiiliteräs (noin 0,05–0,3 % C), keskiphiiliteräs (noin 0,3–0,6 % C) sekä korkea- hiiliteräs (noin 0,6–1,0 % C). Joissakin määritelmissä korkea hiili voi olla yli 1,0 %, mutta tällaiset teräkset ovat jo huomattavasti kovempia ja vähemmän sitkeitä.

Ominaisuudet ja käsittely: hiili lisää teräksen lujuutta ja kovuutta, mutta vähentää sitkeyttä ja hitsattavuutta. Mikroskoopissa hiiliterästen perusrakenteena voi esiintyä ferriitti ja cementiitti, mikä johtaa pearliittiseen mikrostructureen tietyissä lämpötilan ja hiilin määrässä. Lämpökäsittelyllä, kuten karkaisulla ja temperoinnilla, voidaan saavuttaa suurempi kovuus ja parempi kulutuskestävyys. Hyvin hitsattavat alhaisesti hiilellä olevat teräkset soveltuvat usein rakennuksiin ja projekteihin, korkeahiiliset teräkset puolestaan sopivat leikkaus- ja hammaspyöräkalustoon sekä hakku- ja pakkaustyökaluihin.

Käyttö ja korroosio: hiiliteräkset ovat yleisiä rakenneteräksiä, konepajoissa ja rakenteissa, mutta ne ovat alttiita korroosiolle ilman suojausta. Siksi ne pinnoitetaan tai suojataan galvanoimalla tai maalilla. Hitsaukseen ja muokatessa korkea hiili vaatii usein esilämmitystä ja huolellista jälkikäsittelyä.

Tuotanto: hiiliteräkset valmistetaan perus terästehtaan prosessien kautta, joissa raaka-aineet kuten rauta ja hiili yhdistetään, puhdistetaan ja jalostetaan lopulliseen arvoon ennen muokkausta ja lämpökäsittelyä.