Rodzaje i właściwości stali

Różne typy stal są wytwarzane zgodnie z właściwościami mechanicznymi i fizycznymi wymaganymi do ich zastosowania. W celu odróżnienia stali na podstawie tych właściwości stosuje się różne systemy klasyfikacji, które obejmują między innymi gęstość, elastyczność, temperaturę topnienia, przewodność cieplną, wytrzymałość i twardość (między innymi). Aby wytwarzać różne stale, producenci różnią się rodzajem i ilością metali stopowych, procesem produkcji oraz sposobem obróbki stali w celu wytworzenia określonych produktów.

Według Amerykańskiego Instytutu Żelaza i Stali (AISI) stale można ogólnie podzielić na cztery grupy na podstawie ich składu chemicznego:

1. Stale węglowe
2. Stale stopowe
3. Stale nierdzewne
4. Stale narzędziowe

Stale węglowe to stopy wykonane z połączenia żelaza i węgla. Zmieniając procent węgla, można wytwarzać stal o różnych właściwościach. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy poziom węgla, tym mocniejsza i bardziej krucha stal.

Stal niskowęglowa jest czasami nazywana „kutym żelazem”. Jest łatwy w obsłudze i może być stosowany do produktów dekoracyjnych, takich jak ogrodzenia lub latarnie. Stal średniowęglowa jest bardzo mocna i często jest stosowana do dużych konstrukcji, takich jak mosty. Stal wysokowęglowa stosowana jest głównie do drutów. Ultra-wysoki

Stale stopowe są tak nazwane, ponieważ są wykonane z niewielkiego procentu jednego lub więcej metali oprócz żelaza. Dodatek stopów zmienia właściwości stali. Na przykład stal wykonana z żelaza, chromu i niklu wytwarza stal nierdzewną. Dodatek aluminium może uczynić stal bardziej jednolitym wyglądem. Stal z dodatkiem manganu staje się wyjątkowo twarda i mocna.

Stale nierdzewne zawierają od 10 do 20% chromu, dzięki czemu stal jest wyjątkowo odporna na korozję (rdzewienie). Gdy stal zawiera ponad 11% chromu, jest około 200 razy bardziej odporna na korozję niż stale niezawierające chromu. Istnieją trzy grupy stali nierdzewnych:

• Stale austenityczne, które są bardzo bogate w chrom, zawierają również niewielkie ilości niklu i węgla. Są one bardzo powszechnie stosowane w przetwórstwie spożywczym i rurociągach. Są po części cenione, ponieważ są niemagnetyczne.
• Stale ferrytyczne zawierają około 15% chromu, ale tylko śladowe ilości węgla i stopów metali, takich jak molibden, aluminium lub tytan. Te stale są magnetyczny, bardzo twardy i silnyi można je dodatkowo wzmocnić przez obróbkę na zimno.
• Stale martenzytyczne zawierają umiarkowane ilości chromu, niklu i węgla, są magnetyczne i mogą być obrabiane cieplnie. Stale martenzytyczne są często używane do cięcia narzędzi, takich jak noże i sprzęt chirurgiczny.

Stale narzędziowe są trwałymi, żaroodpornymi metalami zawierającymi wolfram, molibden, kobalt i wanad. Nie są zaskoczeniem, że są używane do wykonywania narzędzi takich jak wiertła. Istnieje wiele różnych rodzajów stali narzędziowych, zawierających różne ilości różnych metali stopowych.