Podľa úrovne obsahu uhlíka uhlíková oceľ preodlievaniesa všeobecne delí na nízkouhlíkovú oceľ, stredne uhlíkovú oceľ a vysoko uhlíkovú oceľ. Uhlíkové liate ocele všetkých krajín sveta sú vo všeobecnosti klasifikované podľa ich pevnosti a sú formulované zodpovedajúce triedy.
Pokiaľ ide o chemické zloženie uhlíkovej ocele, okrem fosforu a síry neexistujú žiadne obmedzenia alebo len horné limity pre ostatné chemické prvky. Podľa vyššie uvedeného predpokladu je chemické zloženie liatej uhlíkovej ocele určenézlievareňpodľa požadovaných mechanických vlastností.
Metódy tepelného spracovania odliatkov z uhlíkovej ocele sú zvyčajne žíhanie, normalizácia alebo normalizácia + popúšťanie. Pre niektoré odliatky z ocele s vysokým obsahom uhlíka sa môže použiť aj kalenie a popúšťanie, to znamená kalenie + popúšťanie pri vysokej teplote, aby sa zlepšili komplexné mechanické vlastnosti odliatkov z uhlíkovej ocele. Malé odliatky z uhlíkovej ocele môžu byť priamo kalené a temperované z odliateho stavu. Pri veľkorozmerných alebo tvarovo zložitých odliatkoch z uhlíkovej ocele je vhodné po normalizačnom spracovaní vykonať kalenie a popúšťanie.
Vplyv uhlíka na mikroštruktúru a vlastnosti uhlíkovej ocele
1) Vplyv uhlíka na štruktúru uhlíkovej ocele
Uhlík je hlavným prvkom, ktorý určuje metalografickú štruktúru a vlastnosti ocele. V oblasti podeutektoidných ocelí so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka klesá relatívne množstvo feritu a zvyšuje sa relatívne množstvo perlitu. Pri dosiahnutí eutektoidného zloženia sú všetky perlit. V hypereutektoidnej oblasti, keď sa obsah uhlíka zvyšuje, relatívne množstvo proeutektoidného cementitu sa zvyšuje a relatívne množstvo perlitu klesá.
2) Vplyv uhlíka na mechanické vlastnosti uhlíkovej ocele
Uhlík ovplyvňuje mechanické vlastnosti uhlíkovej ocele tým, že ovplyvňuje relatívne množstvá a distribučné charakteristiky každého konštrukčného komponentu v mikroštruktúre. Vo všeobecnosti platí, že so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka sa tvrdosť uhlíkovej ocele zvýši, ale zníži sa jej nárazová energia a predĺženie. Pevnosť v ťahu a medza klzu sa najprv zvýšia a potom znížia, keď sa obsah uhlíka v uhlíkovej oceli zvýši.
3) Vplyv uhlíka na rezný výkon odliatkov z uhlíkovej ocele
Nízkouhlíková oceľ má veľké množstvo feritu, nízku tvrdosť, dobrú plasticitu a ľahké lepenie, takže jej rezný výkon je relatívne slabý. V oceli s vysokým obsahom uhlíka je viac cementitu. Keď je cementit distribuovaný vo vločkách a sieti, nástroj sa ľahko nosí, takže jeho rezný výkon je relatívne slabý. Pomer feritu a cementitu v stredne uhlíkovej oceli je primeraný, tvrdosť a plasticita sú tiež mierne a rezný výkon je lepší. Rezný výkon je najlepší, keď rozsah tvrdosti oceľových odliatkov je 180-230 HBW.
4) Vplyv uhlíka na výkon odlievania uhlíkovej ocele
Pri rovnakej teplote je tekutosť roztavenej ocele s rôznym obsahom uhlíka odlišná. Pretože ocele s rôznym obsahom uhlíka majú rôzny stupeň vývoja v dendritoch. Čím väčší je teplotný interval kryštalizačnej zóny (rozdiel teplôt medzi čiarou likvidu a čiarou solidus), tým rozvinutejšie sú dendritické kryštály uhlíkovej ocele, to znamená, tým horšia je tekutosť roztavenej ocele, čo vedie k schopnosť roztavenej ocele naplniť formu.
