Veel mensen weten dat staal een verkregen product istijdens het smelten van andere elementen. Maar welke? Wat zit er in staal? Tegenwoordig is deze stof een vervormbare legering van ijzer met koolstof (de hoeveelheid is 2,14%), evenals een klein deel van andere elementen.
Algemene informatie
Opgemerkt moet worden dat staal een legering wordt genoemd die tot 2,14% koolstof in zijn samenstelling heeft. De legering, waarin meer dan 2,14% koolstof zit, wordt al gietijzer genoemd.
Het is bekend dat de samenstelling van koolstofstaal en conventioneel iszijn niet hetzelfde. Als koolstof en andere legerings (verbeterings-) componenten zijn opgenomen in het gebruikelijke substraat, dan zijn er geen legeringselementen in het koolstofhoudende product. Als we het hebben over gelegeerd staal, dan is de samenstelling ervan veel rijker. Om de prestatiekenmerken van dit materiaal te verbeteren, worden elementen zoals Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, etc. aan de samenstelling toegevoegd. Het is belangrijk op te merken dat de beste eigenschappen van deze stof worden precies geleverd door gedoteerde complexen toe te voegen in plaats van een of twee stoffen.
classificatie
Het is mogelijk om het materiaal dat we overwegen te classificeren op basis van verschillende indicatoren:
- De eerste indicator is de chemische samenstelling van het staal.
- De tweede is de microstructuur, die ook erg belangrijk is.
- Staalsoorten verschillen natuurlijk in kwaliteit en productiemethode.
- Ook heeft elke staalsoort zijn eigen toepassing.
In meer detail kan de samenstelling worden beschouwd aan de hand van het voorbeeld van de chemische samenstelling. Op basis hiervan worden nog twee soorten onderscheiden: dit zijn gelegeerd staal en koolstofstaal.
Onder koolstofstaal zijn er drierassen, waarvan het belangrijkste verschil het kwantitatieve koolstofgehalte is. Als de samenstelling van de stof minder dan 0,3% koolstof bevat, wordt deze geclassificeerd als koolstofarm. Het gehalte aan deze stof in de regio van 0,3% tot 0,7% zet het eindproduct om in de categorie van medium-carbon staalsoorten. Als de legering meer dan 0,7% koolstof bevat, wordt het staal geclassificeerd als koolstofrijk.
Met gelegeerd staal gaat het omook. Als het materiaal minder dan 2,5% legeringselementen bevat, wordt het als laaggelegeerd beschouwd, van 2,5% tot 10% - middengelegeerd en vanaf 10% en meer - hooggelegeerd.
Microstructuur
De microstructuur van staal verschilt afhankelijk vanhaar toestand. Als de legering wordt gegloeid, wordt de structuur onderverdeeld in carbide, ferritisch, austenitisch, enzovoort. Met een genormaliseerde microstructuur van de stof kan het product perlitisch, martensitisch of austenitisch zijn.
De samenstelling en eigenschappen van het staal bepalen het accessoireproduct in een van deze drie klassen. De minst gelegeerde en koolstofhoudende staalsoorten zijn van de perlitische klasse, de middelste behoren tot de martensitische, en het hoge gehalte aan legeringselementen of koolstof vertaalt ze in de categorie van austenitische staalsoorten.
Fabricage en kwaliteit
Het is belangrijk op te merken dat een legering zoals staal kanbevatten enkele negatieve elementen, waarvan de grote inhoud de prestaties van het product verslechtert. Deze stoffen zijn onder meer zwavel en fosfor. Afhankelijk van de inhoud van deze twee elementen worden de samenstelling en staalsoorten onderverdeeld in de volgende vier categorieën:
- Gewoon staal. Dit is een legering van gewone kwaliteit, die tot 0,06% zwavel en tot 0,07% fosfor bevat.
- Van hoge kwaliteit. Het gehalte aan bovengenoemde stoffen in deze staalsoorten wordt verlaagd tot 0,04% zwavel en 0,035% fosfor.
- Van hoge kwaliteit. Ze bevatten maximaal 0,025% zowel zwavel als fosfor.
- De legering van de hoogste kwaliteit wordt toegekend als het percentage zwavelgehalte niet meer is dan 0,015% en het fosforgehalte niet meer dan 0,025% is.
Als we het hebben over het productieproces van een gewoonlegering, dan wordt het meestal verkregen in openhaardovens of in onsterfelijke, Thomas-converters. Dit product wordt gebotteld in grote blokken. Het is belangrijk om te begrijpen dat de samenstelling van staal, de structuur en de kwaliteitskenmerken en -eigenschappen nauwkeurig worden bepaald door de vervaardigingsmethode.
Om hoogwaardig staal te verkrijgen worden ook openhaardovens gebruikt, echter worden er strengere eisen gesteld aan het smeltproces om een kwaliteitsproduct te verkrijgen.
Het smelten van dezelfde hoogwaardige staalsoortenalleen uitgevoerd in elektrische ovens. Dit komt door het feit dat het gebruik van dit type industriële apparatuur een bijna minimaal gehalte aan niet-metalen additieven garandeert, dat wil zeggen dat het percentage zwavel en fosfor vermindert.
Om een bijzonder hoge legering te verkrijgenkwaliteit, toevlucht tot de methode van elektroslak omsmelten. De productie van dit product is alleen mogelijk in elektrische ovens. Na het einde van het fabricageproces worden deze staalsoorten altijd alleen gelegeerd verkregen.
Soorten legeringen per toepassing
De verandering in staalsamenstelling is natuurlijk sterkbeïnvloedt de prestaties van dit materiaal, wat betekent dat de reikwijdte van het gebruik ook verandert. Er zijn constructiestaalsoorten die kunnen worden gebruikt in de constructie, koudvervormen en die ook kunnen worden gehard, getemperd, hoge sterkte, enzovoort.
Als we het hebben over het bouwen van staalsoorten, dan tegen henomvatten meestal legeringen met een middelgroot koolstofgehalte en laaggelegeerde legeringen. Omdat ze voornamelijk worden gebruikt voor de constructie van gebouwen, is het belangrijkste kenmerk ervan een goede lasbaarheid. Vaak zijn verschillende onderdelen gemaakt van gehard staal, met als hoofddoel het werken onder condities van oppervlakteslijtage en dynamische belasting.
Andere staalsoorten
Andere soorten staal zijn onder meer verbeterd staal.Dit type legering wordt pas na warmtebehandeling gebruikt. De legering wordt blootgesteld aan hoge temperaturen om te blussen en vervolgens in elke omgeving getemperd.
Het type hogesterktestaal omvat die waarinna selectie van de chemische samenstelling, evenals na het ondergaan van een warmtebehandeling, bereikt de sterkte bijna een maximum, dat wil zeggen ongeveer twee keer zoveel als die van het gebruikelijke type van dit product.
Verenstaalsoorten zijn ook te onderscheiden. Dit is een legering die, als resultaat van zijn productie, de beste eigenschappen heeft gekregen in termen van elasticiteitslimiet, belastingsweerstand en vermoeidheid.
Roestvrijstalen samenstelling
Roestvrij staal is van het gelegeerde type.De belangrijkste eigenschap is een hoge corrosiebestendigheid, die wordt bereikt door een element zoals chroom aan de legeringssamenstelling toe te voegen. In sommige situaties kan nikkel, vanadium of mangaan worden gebruikt in plaats van chroom. Opgemerkt moet worden dat door het materiaal te smelten en er de nodige elementen aan toe te voegen, het de eigenschappen van een van de drie soorten roestvrij staal kan verkrijgen.
De samenstelling van deze soorten legeringen is natuurlijk anders.De eenvoudigste zijn conventionele legeringen met verhoogde corrosiebestendigheid 08 X 13 en 12 X 13. De volgende twee typen van deze corrosiebestendige legering moeten niet alleen een hoge weerstand hebben bij normale, maar ook bij verhoogde temperaturen.
