Welke soorten staal zijn er en hoe het te verwerken?

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:37

Zonder de ontdekking van staal, zijn eigenschappen en verwerkingsmethoden zou de moderne beschaving niet bestaan. Sinds de oudheid zijn er enkele staalsoorten bekend die werden gebruikt voor de productie van wapens en gereedschappen. Met de ontwikkeling van metallurgie en metaalbewerkingstechnologie begon dit materiaal in bijna elk gebied van menselijke activiteit te worden gebruikt.

Classificatie op chemische samenstelling

De legering van ijzer met koolstof, waarvan het geh alte niet hoger is dan 2%, wordt staal genoemd. De belangrijkste soorten worden voornamelijk geclassificeerd op basis van het koolstofgeh alte:

• koolstofarm;
• medium koolstof;
• hoog koolstofgeh alte.

De eerste vorm van de genoemde component bevat niet meer dan 0,25%. In staal met een gemiddeld koolstofgeh alte ligt het geh alte in het bereik van 0,25-0,6%, en staal met een hoog koolstofgeh alte wordt gekenmerkt door een concentratie van meer dan 0,6%.

Staallegering

De oorspronkelijke grondstoffen voor de staalproductie bevatten al enkele onzuiverheden. De meeste zijn schadelijk, maar er zijn er ook diede eigenschappen van het eindproduct verbeteren. Na verloop van tijd werd ontdekt dat sommige additieven de fysische en chemische basiseigenschappen van de beschreven legering aanzienlijk veranderen. Dus het legeringsproces werd ontdekt. En vandaag zijn de soorten en eigenschappen van staal met legering een prioriteit in het onderzoek van metallurgische laboratoria en instituten.

Volgens de concentratie van nuttige onzuiverheden, worden deze staalsoorten in drie groepen verdeeld:

• laaggelegeerd (onzuiverheden tot 2,5%);
• middelgelegeerd (legeringselementen van 2,5 tot 10%);
• hooggelegeerd (meer dan 10% legering).

Classificatie op doel

Afhankelijk van de productiemethode, chemische samenstelling en de hoeveelheid legeringselementen worden de volgende staalsoorten onderscheiden:

• structureel;
• instrumentaal;
• met speciale fysieke eigenschappen;
• met speciale chemische eigenschappen.

Het structurele type is het meest massief, dergelijke legeringen worden gebruikt bij de vervaardiging van de meeste technische producten en in de bouw.

Gereedschappen zijn koolstofrijk, hoge hardheid, maar ook broos. Ze worden gebruikt bij de vervaardiging van verschillende instrumenten - van chirurgisch tot metaalsnijden. Vandaar de naam van deze staalsoort.

Voor speciale gevallen in de productie zijn legeringen met bepaalde fysieke kenmerken nodig:lage lineaire uitzettingscoëfficiënt, hoog magnetisatievermogen, enz. Deze staalsoorten behoren tot de klasse met speciale fysieke eigenschappen.

Legers met gespecificeerde chemische eigenschappen zijn het laatste type op onze lijst. Sommige zijn bestand tegen corrosie, andere zijn hittebestendig en er zijn materialen met een verhoogde chemische weerstand.

Classificatie naar het niveau van schadelijke onzuiverheden

De meest voorkomende onzuiverheden die de eigenschappen van staal aantasten, zijn zwavel en fosfor. In legeringen van gewone kwaliteit is een zwavelgeh alte tot 0,06% en fosfor tot 0,07% toegestaan. Staalsoorten die tot de hoogwaardige groep behoren, bevatten niet meer dan 0,035% van elk van de schadelijke elementen, en hoogwaardige staalsoorten - niet meer dan 0,025%. In bijzonder hoogwaardige staalsoorten is het niveau van zwavelverontreinigingen niet meer dan 0,015% en het fosforgeh alte is toegestaan tot 0,025%.

Staalverwerkingsmethoden

Afhankelijk van de mate van verwarming is de verwerking warm en koud. In het eerste geval wordt de legering verwarmd tot het stadium van austenietvorming, maar onder het smeltpunt. Het staal wordt zacht en kan worden omgevormd. Het koude type staalverwerking wordt uitgevoerd onder normale omstandigheden.

Afhankelijk van het type impact zijn er twee hoofdtypen verwerking: druk en snijden. Het eerste type omvat smeden, rollen, tekenen, stempelen en persen.

Het tweede type bewerking omvat het volgende werk: draaien, boren, frezen. Maar er is ook koustempelen, evenals koud smeden, dat een aparte naam kreeg - "verharding".

De nieuwste ontwikkelingen in het koud bewerken van staal op basis van de theorie van de vloeibaarheid van metalen stellen u in staat om de vorm en grootte van het originele werkstuk aanzienlijk te veranderen zonder verwarming en met behulp van volumetrische druk. Het staal wordt geladen totdat het een vloeigrens bereikt en is "handig" voor bewerking. Deze methode is relevant voor sommige legeringen die hun fysieke, chemische of sterkte-eigenschappen veranderen bij verhitting.