Jakie są różne rodzaje stali?
W istocie stal składa się z żelaza i węgla, chociaż to ilość węgla, a także poziom zanieczyszczeń i dodatkowych pierwiastków stopowych, które określają właściwości każdego gatunku stali.
Zawartość węgla w stali może wynosić 0,1-1,5%, ale najczęściej używane gatunki stali zawierają jedynie 0,1-0,25% węgla.
Elementy takie jak mangan , fosfor i siarka występują we wszystkich gatunkach stali, ale podczas gdy mangan zapewnia korzystne efekty, fosfor i siarka są szkodliwe dla wytrzymałości i trwałości stali.
Różne rodzaje stali są produkowane zgodnie z właściwościami wymaganymi do ich zastosowania, a różne systemy klasyfikacji są używane do rozróżniania stali na podstawie tych właściwości. Według Amerykańskiego Instytutu Żelaza i Stali (AISI) stal można ogólnie podzielić na cztery grupy na podstawie ich składu chemicznego:
- Stal węglowa
- Stal stopowa
- Stale nierdzewne
- Stal narzędziowa
Stal węglowa
Stal węglowa zawierają śladowe ilości pierwiastków stopowych i stanowią 90% całkowitej produkcji stali. Stal węglowa może być dalej podzielona na trzy grupy w zależności od zawartości węgla:
- Stal niskowęglowa / stal miękka zawiera do 0,3% węgla
- Średnie stale węglowe zawierają 0,3 - 0,6% węgla
- Stal wysokowęglowa zawiera więcej niż 0,6% węgla
Stal stopowa
Stale stopowe zawierają pierwiastki stopowe (np. Mangan, krzem, nikiel , tytan , miedź , chrom i aluminium ) w różnych proporcjach w celu manipulowania właściwościami stali, takimi jak jej hartowność , odporność na korozję , wytrzymałość , odkształcalność, spawalność lub ciągliwość.
Zastosowania do stopów stalowych obejmują rurociągi, części samochodowe, transformatory, agregaty prądotwórcze i silniki elektryczne.
Stale nierdzewne
Stale nierdzewne na ogół zawierają od 10 do 20% chromu jako głównego pierwiastka stopowego i są cenione za wysoką odporność na korozję. Z ponad 11% chromu, stal jest około 200 razy bardziej odporna na korozję niż stal miękka. Stale te można podzielić na trzy grupy w oparciu o ich strukturę krystaliczną:
- Austenityczne : stale austenityczne są niemagnetyczne i nie poddają się obróbce cieplnej i zawierają zwykle 18% chromu, 8% niklu i mniej niż 0,8% węgla. Stale austenityczne stanowią największą część światowego rynku stali nierdzewnej i są często wykorzystywane w urządzeniach do przetwarzania żywności, sprzęcie kuchennym i orurowaniu.
- Ferrytyczne : stale ferrytyczne zawierają śladowe ilości niklu, 12-17% chromu, mniej niż 0,1% węgla, a także inne pierwiastki stopowe, takie jak molibden , aluminium lub tytan. Te stale magnetyczne nie mogą być utwardzane przez obróbkę cieplną, ale można je wzmocnić przez obróbkę na zimno .
- Martenzyt : stale martenzytyczne zawierają 11-17% chromu, mniej niż 0,4% niklu i do 1,2% węgla. Te magnetyczne i termicznie utwardzalne stale są stosowane w nożach, narzędziach skrawających, a także w sprzęcie dentystycznym i chirurgicznym.
Stal narzędziowa
Stale narzędziowe zawierają wolfram , molibden, kobalt i wanad w różnych ilościach w celu zwiększenia wytrzymałości cieplnej i wytrzymałości, dzięki czemu idealnie nadają się do cięcia i wiercenia sprzętu.
Produkty stalowe można również podzielić według ich kształtów i powiązanych zastosowań:
- Produkty długie / rurowe obejmują pręty i pręty, szyny, druty, kątowniki, rury oraz kształty i sekcje. Produkty te są powszechnie stosowane w branży motoryzacyjnej i budowlanej.
- Produkty płaskie obejmują płyty, arkusze, zwoje i paski. Materiały te są wykorzystywane głównie w częściach samochodowych, urządzeniach, opakowaniach, budowie statków i budownictwie.
- Inne produkty obejmują zawory, kształtki i kołnierze i są używane głównie jako materiały do wyciskania rur.
Źródła
- World Steel Association. Witryna: www.worldsteel.org
- Street, Arthur & Alexander, WO 1944. Metale w służbie człowieka . 11 edycja (1998).
- Efunda.com. Ogólne właściwości stali . Witryna: www.efunda.com
- Amerykański Instytut Żelaza i Stali. www.steel.org