Co to jest kuta stal węglowa?

Termin kuta stal węglowa oznacza połączenie dwóch podstawowych składników metalurgicznych, a mianowicie stali węglowej i kucia. Stal węglowa to szerokie pojęcie stosowane do szeregu odmian stali o różnym składzie, z wyjątkiem stali nierdzewnej. Kucie to proces formowania metalu, który wykorzystuje powtarzalną siłę do ściskania kawałka rozgrzanego materiału metalowego do pożądanego końcowego kształtu. Kucie jest ogólnie akceptowane w celu wytworzenia gotowych elementów o lepszej jakości ze względu na nieodłączny brak niedoskonałości konstrukcji stalowej, które można znaleźć przy innych metodach wytwarzania, dzięki czemu części dobrze nadają się do zastosowań w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Kilka typowych części z kutej stali węglowej obejmuje komponenty maszyn, zaworów i instalacji rurowych.

Stal węglowa jest dość ogólnym identyfikatorem dla szeregu stopów stali zawierających węgiel jako główny składnik stopowy oraz różne ilości innych pierwiastków, takich jak wolfram, kobalt i chrom. Generalnie przy definiowaniu stali węglowej nie podaje się żadnych minimalnych ani maksymalnych stężeń dla tych pierwiastków, chociaż przyjmuje się, że stal nierdzewna nie kwalifikuje się. Innymi słowy, stężenia zarówno pierwotnego węgla, jak i wtórnych pierwiastków stopowych mogą być dostosowane do zamierzonego końcowego przeznaczenia stali. Na przykład zwiększenie zawartości węgla w stopie zwiększa jego twardość, jednocześnie zmniejszając jego ciągliwość.

Kucie jest jedną z najstarszych metod formowania metalu i polega na powtarzalnym ręcznym lub mechanicznym uderzeniu w celu nadania rozżarzonej stali określonego kształtu. Metal jest podgrzewany w kuźni i młotkowany nad ukształtowanym przyrządem lub między dwiema połówkami pełniejszego zestawu, aby uzyskać ostateczną formę. Kucie ręczne jest wykonywane przez kowala przy użyciu mniejszych, ręcznych młotków, szczypiec i dłut, przy czym kucie zwykle odbywa się na kowadle. Kuta stal węglowa wytwarzana w kuźniach mechanicznych jest kuta dużymi młotami udarowymi zdolnymi, w niektórych przypadkach, do wywierania znacznego nacisku podczas uderzania w gorący metal.

Uważa się, że części z kutej stali węglowej są lepsze od tych wykonanych innymi metodami, takimi jak odlewanie. Wynika to z faktu, że kucie metalu podczas formowania eliminuje większość mikroskopijnych wad krystalicznych, takich jak pęcherzyki powietrza i szczeliny, które charakteryzują części odlewane. Ta integralność strukturalna sprawia, że ​​części kute ze stali węglowej są mocniejsze i lepiej nadają się do zastosowań wymagających wysokich ciśnień i temperatur. Ta wytrzymałość sprawia, że ​​odkuwki te są idealne do systemów rurociągów naftowych i gazowych, części maszyn i wewnętrznych mechanizmów zaworów wysokociśnieniowych.