Różne rodzaje i właściwości stali

Według World Steel Association istnieje ponad 3500 różnych gatunków stal, obejmujący unikalne właściwości fizyczne, chemiczne i środowiskowe.

Zasadniczo stal składa się z żelaza i węgla, chociaż jest to zarówno ilość węgla, jak i węgla poziom zanieczyszczeń i dodatkowych pierwiastków stopowych, które określają właściwości każdej stali stopień.

Zawartość węgla w stali może wynosić od 0,1% do 1,5%, ale najczęściej stosowane gatunki stali zawierają tylko 0,1% -0,25% węgla. Elementy takie jak mangan, fosfor i siarka znajdują się we wszystkich gatunkach stali, ale chociaż mangan zapewnia korzystne efekty, fosfor i siarka są szkodliwe dla wytrzymałości i trwałości stali.

Stal można ogólnie podzielić na cztery grupy na podstawie ich składu chemicznego:

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

Poniższa tabela pokazuje typowe właściwości stali w temperaturze pokojowej (25 ° C). Szeroki zakres wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności i twardości wynika głównie z różnych warunków obróbki cieplnej.

Stale węglowe zawierają śladowe ilości pierwiastków stopowych i stanowią 90% całkowitej produkcji stali. Stale węglowe można dalej podzielić na trzy grupy w zależności od zawartości węgla:

• Stale niskoemisyjne / stale łagodne zawierają do 0,3% węgla
• Stale średniowęglowe zawierają 0,3-0,6% węgla
• Stale wysokowęglowe zawierają ponad 0,6% węgla

Stale stopowe zawierają elementy stopowe (np. mangan, krzem, nikiel, tytan, miedź, chrom i aluminium) w różnych proporcjach w kolejności do manipulowania właściwościami stali, takimi jak hartowność, odporność na korozję, wytrzymałość, odkształcalność, spawalność lub plastyczność. Zastosowania stali stopowej obejmują rurociągi, części samochodowe, transformatory, agregaty prądotwórcze i silniki elektryczne.

Stale nierdzewne zwykle zawierają między 10-20% chromu jako główny pierwiastek stopowy i są cenione za wysoką odporność na korozję. Przy ponad 11% chromu stal jest około 200 razy bardziej odporna na korozję niż stal miękka. Stale te można podzielić na trzy grupy na podstawie ich struktury krystalicznej:

• Austenityczne: Stale austenityczne są niemagnetyczne i nie poddają się obróbce cieplnej i ogólnie zawierają 18% chromu, 8% niklu i mniej niż 0,8% węgla. Stale austenityczne stanowią największą część światowego rynku stali nierdzewnych i są często stosowane w sprzęcie do przetwarzania żywności, sprzęcie kuchennym i rurociągach.
• Ferryt: Stale ferrytyczne zawierają śladowe ilości niklu, 12-17% chromu, mniej niż 0,1% węgla, wraz z innymi pierwiastkami stopowymi, takimi jak molibden, aluminium lub tytan. Te stale magnetyczne nie mogą być hartowane obróbka cieplna ale może zostać wzmocniony przez pracę na zimno.
• Martenzytyczny: stale martenzytyczne zawierają 11-17% chromu, mniej niż 0,4% niklu i do 1,2% węgla. Te stale magnetyczne i obrabialne są stosowane w nożach, narzędziach do cięcia, a także w sprzęcie dentystycznym i chirurgicznym.

Stale narzędziowe zawierają wolframmolibden kobalt oraz wanad w różnych ilościach w celu zwiększenia odporności na ciepło i trwałości, dzięki czemu idealnie nadają się do cięcia i wiercenia sprzętu.

Wyroby stalowe można również podzielić według ich kształtów i powiązanych aplikacji:

• Produkty długie / rurkowe 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, cewki i paski. Materiały te są stosowane głównie w częściach samochodowych, urządzeniach, opakowaniach, przemyśle stoczniowym i budownictwie.
• Inne produkty obejmują zawory, złączki i kołnierze i są głównie stosowane jako materiały na rury.