Podle úrovně obsahu uhlíku uhlíková ocel proodléváníse obecně dělí na nízkouhlíkovou ocel, středně uhlíkovou ocel a vysoce uhlíkovou ocel. Uhlíkové lité oceli všech zemí světa jsou obecně klasifikovány podle jejich pevnosti a jsou formulovány odpovídající třídy.
Pokud jde o chemické složení uhlíkové oceli, kromě fosforu a síry, neexistují žádná omezení nebo pouze horní limity pro ostatní chemické prvky. Za výše uvedeného předpokladu je chemické složení lité uhlíkové oceli určenoslévárnapodle požadovaných mechanických vlastností.
Metody tepelného zpracování odlitků z uhlíkové oceli jsou obvykle žíhání, normalizace nebo normalizace + popouštění. U některých odlitků z vysoce uhlíkové oceli lze také použít kalení a popouštění, to znamená kalení + vysokoteplotní popouštění, aby se zlepšily komplexní mechanické vlastnosti odlitků z uhlíkové oceli. Malé odlitky z uhlíkové oceli lze přímo kalit a popouštět ze stavu po odlití. U velkorozměrových nebo tvarově složitých odlitků z uhlíkové oceli je vhodné po normalizační úpravě provádět kalení a popouštění.
Vliv uhlíku na mikrostrukturu a vlastnosti uhlíkové oceli
1) Vliv uhlíku na strukturu uhlíkové oceli
Uhlík je hlavním prvkem, který určuje metalografickou strukturu a vlastnosti oceli. V oblasti podeutektoidních ocelí se s rostoucím obsahem uhlíku relativní množství feritu snižuje a relativní množství perlitu se zvyšuje. Při dosažení eutektoidního složení jsou všechny perlit. V hypereutektoidní oblasti se s rostoucím obsahem uhlíku relativní množství proeutektoidního cementitu zvyšuje a relativní množství perlitu klesá.
2) Vliv uhlíku na mechanické vlastnosti uhlíkové oceli
Uhlík ovlivňuje mechanické vlastnosti uhlíkové oceli tím, že ovlivňuje relativní množství a distribuční charakteristiky každé strukturální složky v mikrostruktuře. Obecně platí, že s rostoucím obsahem uhlíku se zvýší tvrdost uhlíkové oceli, ale sníží se její nárazová energie a tažnost. Pevnost v tahu a mez kluzu se nejprve zvýší a poté se sníží, jak se zvýší obsah uhlíku v uhlíkové oceli.
3) Vliv uhlíku na řezný výkon odlitků z uhlíkové oceli
Nízkouhlíková ocel má velké množství feritu, nízkou tvrdost, dobrou plasticitu a snadné lepení, takže její řezný výkon je relativně špatný. V oceli s vysokým obsahem uhlíku je více cementitu. Když je cementit distribuován ve vločkách a sítích, nástroj se snadno opotřebovává, takže jeho řezný výkon je relativně špatný. Poměr feritu a cementitu ve středně uhlíkové oceli je vhodný, tvrdost a plasticita jsou rovněž mírné a řezný výkon je lepší. Řezný výkon je nejlepší, když rozsah tvrdosti ocelových odlitků je 180-230 HBW.
4) Vliv uhlíku na odlévací výkon uhlíkové oceli
Při stejné teplotě je tekutost roztavené oceli s různým obsahem uhlíku různá. Protože oceli s různým obsahem uhlíku mají různé stupně vývoje v dendritech. Čím větší je teplotní interval krystalizační zóny (rozdíl teplot mezi čárou likvidu a čárou solidu), tím vyvinutější jsou dendritické krystaly uhlíkové oceli, to znamená, že je tekutost roztavené oceli horší, což má za následek schopnost roztavené oceli plnit formu.
