Wat zijn de verschillende soorten staal?
In essentie bestaat staal uit ijzer en koolstof, hoewel het de hoeveelheid koolstof is, maar ook het niveau van onzuiverheden en extra legeringselementen die de eigenschappen van elke staalsoort bepalen.
Het koolstofgehalte in staal kan variëren van 0,1-1,5%, maar de meest gebruikte staalsoorten bevatten slechts 0,1-0,25% koolstof.
Elementen zoals mangaan , fosfor en zwavel worden in alle soorten staal aangetroffen, maar terwijl mangaan gunstige effecten oplevert, zijn fosfor en zwavel schadelijk voor de sterkte en duurzaamheid van staal.
Verschillende soorten staal worden geproduceerd volgens de eigenschappen die vereist zijn voor hun toepassing, en verschillende sorteersystemen worden gebruikt om staalsoorten te onderscheiden op basis van deze eigenschappen. Volgens het American Iron and Steel Institute (AISI) kan staal grofweg worden onderverdeeld in vier groepen op basis van hun chemische samenstelling:
- Koolstofstaal
- Gelegeerd staal
- Roestvrij staal
- Gereedschapsstaal
Koolstofstaal
Koolstofstaal bevatten spoorhoeveelheden legeringselementen en zijn goed voor 90% van de totale staalproductie. Koolstalen kunnen verder worden onderverdeeld in drie groepen, afhankelijk van hun koolstofgehalte:
- Koolstofarm staal / zacht staal bevatten tot 0,3% koolstof
- Medium Carbon Steels bevatten 0,3 - 0,6% koolstof
- Koolstofstaal bevat meer dan 0,6% koolstof
Gelegeerd staal
Gelegeerd staal bevat legeringselementen (bijv. Mangaan, silicium, nikkel , titanium , koper , chroom en aluminium ) in verschillende verhoudingen om de eigenschappen van het staal te manipuleren, zoals de hardbaarheid , corrosieweerstand , sterkte , vormbaarheid, lasbaarheid of taaiheid.
Toepassingen voor legeringen staal omvatten pijpleidingen, auto-onderdelen, transformatoren, generatoren en elektrische motoren.
Roestvrij staal
Roestvrij staal bevatten over het algemeen tussen 10-20% chroom als het belangrijkste legerende element en worden gewaardeerd voor een hoge corrosieweerstand. Met meer dan 11% chroom is staal ongeveer 200 keer beter bestand tegen corrosie dan zacht staal. Deze staalsoorten kunnen worden onderverdeeld in drie groepen op basis van hun kristallijne structuur:
- Austenitisch : Austenitische staalsoorten zijn niet-magnetisch en niet-warmtebehandelbaar en bevatten in het algemeen 18% chroom, 8% nikkel en minder dan 0,8% koolstof. Austenitische staalsoorten vormen het grootste deel van de wereldwijde roestvrijstalen markt en worden vaak gebruikt in voedselverwerkingsapparatuur, keukengerei en leidingen.
- Ferritisch : ferritisch staal bevat sporenhoeveelheden nikkel, 12-17% chroom, minder dan 0,1% koolstof, samen met andere legeringselementen, zoals molybdeen , aluminium of titanium. Deze magnetische staalsoorten kunnen niet worden gehard door warmtebehandeling, maar kunnen worden versterkt door koud te bewerken .
- Martensitic : Martensitische staalsoorten bevatten 11-17% chroom, minder dan 0,4% nikkel en maximaal 1,2% koolstof. Deze magnetische en warmtebehandelbare staalsoorten worden gebruikt in messen, snijgereedschappen en tandheelkundige en chirurgische apparatuur.
Gereedschapsstaal
Werktuigstaal bevat wolfraam , molybdeen, kobalt en vanadium in verschillende hoeveelheden om de hittebestendigheid en duurzaamheid te verhogen, waardoor ze ideaal zijn voor snij- en boorapparatuur.
Staalproducten kunnen ook worden gescheiden door hun vormen en gerelateerde toepassingen:
- Lange / buisvormige producten omvatten staven en stangen, rails, draden, hoeken, pijpen en vormen en secties. Deze producten worden veel gebruikt in de automobiel- en bouwsector.
- Platte producten omvatten platen, vellen, spoelen en strips. Deze materialen worden voornamelijk gebruikt in auto-onderdelen, apparaten, verpakkingen, scheepsbouw en constructie.
- Andere producten omvatten kleppen, fittingen en flenzen en worden hoofdzakelijk gebruikt als leidingsmateriaal.
bronnen
- World Steel Association. Website: www.worldsteel.org
- Street, Arthur & Alexander, WO 1944. Metalen in de dienst van de mens . 11e editie (1998).
- Efunda.com. Algemene eigenschappen van Steels . Website: www.efunda.com
- Het Amerikaanse Iron & Steel Institute. www.steel.org