Hiiliteräkset

Hiiliteräkset ovat teräksiä, joiden tärkein seosaine on hiili. Hiilen määrä vaikuttaa teräksen kovuuteen, lujuuteen ja sitkeyteen. Yleisimmin hiili vaikuttaa siten, että suurempi hiilipitoisuus lisää kovuutta, mutta voi heikentää sitkeyttä ja hitsattavuutta. Muita yleisiä seosaineita ovat mangaani ja pii; suuria määriä muita seosaineita hiiliteräksissä ei yleensä käytetä. Luokitus ja ominaisuudet perustuvat pitkälti hiilipitoisuuteen sekä siihen, miten terästä voidaan käsitellä lämpökäsittelyillä.

Luokitus ja ominaisuudet: alhaishiiliteräkset sisältävät noin 0,05–0,25 prosenttia hiiltä ja ovat helposti muokattavissa sekä hitsattavissa. Keski-hiiliteräkset noin 0,25–0,6 % C tarjoavat paremman lujuuden. Korkean hiilen teräkset noin 0,6–1,0 % C saavuttavat korkean kovuuden ja kulutuskestävyyden, mutta niillä on pienempi sitkeys ja heikompi hitsattavuus. Lämpökäsittelyllä kuten kovettamisella ja temperoinnilla näitä ominaisuuksia voidaan säätää.

Valmistus ja käsittely: hiiliteräkset valmistetaan nykyisin pääasiassa sähkö- tai oksiditekniikalla (EAF/BOF) ja muokataan valssauksella tai valuamalla. Niitä voidaan lämpökäsitellä anneeraamalla, normalisoimalla sekä karkaistamalla ja temperoimalla halutun lujuuden saavuttamiseksi. Hitsaaminen on yleistä, mutta korkea hiilipitoisuus vaikeuttaa sitä ja vaatii erityisiä prosesseja. Korroosionkestävyys on rajattu, joten usein käytetään suojauksia kuten maalausta tai galvanointia.

Käyttötarkoitukset: hiiliteräkset ovat yleisiä rakennusten, konepajojen ja autoteollisuuden perusmateriaaleja. Alhaishiiliset teräkset soveltuvat levy- ja putkimateriaaleiksi sekä muototuotteisiin, kun taas korkeamhiiliset teräkset soveltuvat työkaluiksi ja teräaseiksi.

Standardit ja luokitus: hiiliterästä säädellään kansainvälisillä standardeilla kuten EN- ja AISI/SAE-luokituksilla. Esimerkkejä: EN S235JR, S275JR ja S355JR ovat rakenneteräksiä; AISI/SAE 1018 ja 1045 ovat yleisiä hiiliteräslajeja, ja 1095 on korkean hiilen laatu. Eri maat voivat käyttää hieman erilaisia nimityksiä.