Staal: samenstelling, eigenschappen, typen en toepassingen. Samenstelling van roestvrij staal

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Veel mensen weten dat staal een product is dat wordt verkregen bij het smelten van andere elementen. Maar wat? 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

Het is vermeldenswaard dat staal een legering is die precies tot 2, 14% koolstof in zijn samenstelling heeft. Een legering die meer dan 2,14% koolstof bevat, wordt al gietijzer genoemd.

Het is bekend dat de samenstelling van koolstofstaal en gewoon staal niet hetzelfde is. Als het gebruikelijke substraat koolstof en andere legerende (verbeterende) componenten bevat, dan zijn er geen legeringselementen in het koolstofhoudende product. Als we het hebben over gelegeerd staal, dan is de samenstelling veel rijker. Om de prestaties van dit materiaal te verbeteren, zijn aan de samenstelling elementen toegevoegd zoals Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, enz. Het is belangrijk op te merken dat de beste eigenschappen van deze stof zijn precies geleverd door gelegeerde complexen toe te voegen, niet een of twee stoffen.

Classificatie

Uitgavenclassificatie van het materiaal dat we overwegen kan worden gebaseerd op verschillende indicatoren:

• De eerste indicator is de chemische samenstelling van het staal.
• De tweede is de microstructuur, die ook erg belangrijk is.
• Natuurlijk verschillen staalsoorten in kwaliteit en productiemethode.
• Elke staalsoort heeft ook 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 typen onderscheiden - dit zijn gelegeerd en koolstofstaal.

Onder koolstofstaal zijn er drie variëteiten, waarvan het belangrijkste verschil het kwantitatieve geh alte aan koolstof is. Als de stof minder dan 0,3% koolstof bevat, wordt deze geclassificeerd als koolstofarm. Het geh alte van deze stof in de regio van 0,3% tot 0,7% verta alt het eindproduct in de categorie van medium koolstofstaal. Als de legering meer dan 0,7% koolstof bevat, wordt het staal geclassificeerd als koolstofrijk.

Bij gelegeerd staal gaat het ongeveer hetzelfde. Als de samenstelling van het materiaal minder dan 2,5% legeringselementen bevat, wordt het beschouwd als laaggelegeerd, van 2,5% tot 10% - middelgelegeerd en vanaf 10% en hoger - hooggelegeerd.

Microstructuur

De microstructuur van staal verschilt afhankelijk van de staat ervan. Als de legering wordt uitgegloeid, wordt de structuur ervan verdeeld 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 staal bepalen of een product tot een van deze drie klassen behoort. De minst gelegeerde en koolstofstalen zijn de perlitische klasse, de medium zijn martensitisch en het hoge geh alte aan legeringselementen of koolstof verta alt ze in de categorie van austenitische staalsoorten.

Productie en kwaliteit

Het is belangrijk op te merken dat een legering zoals staal enkele negatieve elementen kan bevatten, waarvan het hoge geh alte de prestaties van het product verslechtert. Deze stoffen omvatten zwavel en fosfor. Afhankelijk van de inhoud van deze twee elementen worden de samenstelling en staalsoorten onderverdeeld in de volgende vier categorieën:

• Privé staal. Dit is een legering van gewone kwaliteit, die tot 0,06% zwavel en tot 0,07% fosfor bevat.
• Kwaliteit. Het geh alte aan bovengenoemde stoffen in deze staalsoorten is teruggebracht tot 0,04% zwavel en 0,035% fosfor.
• Hoge kwaliteit. Bevat slechts maximaal 0,025% van zowel zwavel als fosfor.
• De legering van de hoogste kwaliteit wordt toegekend als het zwavelpercentage niet meer dan 0,015 is en het fosfor niet meer dan 0,025%.

Als we het hebben over het productieproces van een gewone legering, dan wordt het meestal verkregen in open haardovens of in Bessmerov, Thomas-converters. Dit product wordt in grote blokken gegoten. Het is belangrijk om te begrijpen dat de samenstelling van staal, de structuur en de kwaliteitskenmerken en eigenschappen precies worden bepaald door de productiemethode.

Om hoogwaardig staal te verkrijgen wordt ook gebruiktopen haardovens, maar het smeltproces is strenger om een kwaliteitsproduct te verkrijgen.

Het smelten van hoogwaardig staal wordt alleen uitgevoerd in elektrische ovens. Dit komt door het feit dat het gebruik van dit type industriële apparatuur een bijna minimumgeh alte aan niet-metalen additieven garandeert, dat wil zeggen, het vermindert het percentage zwavel en fosfor.

Om een legering van bijzonder hoge kwaliteit te verkrijgen, nemen ze hun toevlucht tot de methode van elektroslak-omsmelting. 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

Natuurlijk heeft een verandering in de samenstelling van staal grote invloed op de prestaties van dit materiaal, wat betekent dat de reikwijdte van het gebruik ervan ook verandert. Er zijn constructiestaalsoorten die kunnen worden gebruikt in de bouw, koudvervormen, harden, temperen, hoge sterkte, enzovoort.

Als we het hebben over staal voor de bouw, dan bevatten ze meestal zowel medium-koolstof als laaggelegeerde legeringen. Omdat ze voornamelijk worden gebruikt voor de constructie van gebouwen, is het belangrijkste kenmerk voor hen een goede lasbaarheid. Gehard staal wordt meestal gebruikt voor verschillende onderdelen, waarvan het belangrijkste doel is om te werken onder omstandigheden van oppervlakteslijtage en dynamische belasting.

Andere staalsoorten

Aan andere staalsoorten kan verbeterd worden toegeschreven. Dit type legering wordt alleen gebruikt na warmtebehandeling. De legering wordt onderworpen aan hoge temperaturen om te blussen, en vervolgens onderworpen aan ontlaten in elke omgeving.

Het type hogesterktestaal omvat die waarbij, na het selecteren van de chemische samenstelling, evenals na het ondergaan van een warmtebehandeling, de sterkte bijna een maximum bereikt, dat wil zeggen ongeveer twee keer zoveel als die van de gebruikelijke type van dit product.

Verenstaal kan ook worden onderscheiden. Dit is een legering die als resultaat van zijn productie de beste eigenschappen heeft gekregen op het gebied van elastische limiet, belastingsweerstand en vermoeidheid.

Roestvrij staal samenstelling

Roestvrij staal is van het legeringstype. De belangrijkste eigenschap is een hoge corrosieweerstand, die wordt bereikt door een element zoals chroom aan de samenstelling van de legering toe te voegen. In sommige situaties kan nikkel, vanadium of mangaan worden gebruikt in plaats van chroom. Het is vermeldenswaard dat door het materiaal te smelten en de nodige elementen eraan toe te voegen, het de eigenschappen van een van de drie soorten roestvrij staal kan krijgen.

De samenstelling van dit soort legeringen is natuurlijk anders. De eenvoudigste zijn conventionele legeringen met verhoogde corrosieweerstand 08 X 13 en 12 X 13. De volgende twee typen van deze corrosiebestendige legering moeten een hoge weerstand hebben, niet alleen bij normale, maar ook bij verhoogde temperaturen.