Jest około 700 gatunków stali, z których każda ma cechy charakterystyczne, ale każdego roku opracowywane są nowe. Różnorodność właściwości stopów jest określana przez: obecność pierwiastków stopowych, ilość węgla (C), procent szkodliwych zanieczyszczeń. W zależności od zawartości tego ostatniego, głównie siarki i fosforu, stopy dzielą się na wysokiej jakości i zwykłej jakości.
Zgodnie ze stopniem zawartości tlenu istnieją stal: wrzenia (cp), na wpół spokojny (ps), spokój (cn). Pierwsze są kruche, podatne na korozję i mają słabą spawalność. Pół-spokojny ma cechy pośrednie między markami cn i cp. Stopy pod oznaczeniem cn są bardziej jednorodne, doskonale spawają się i mają zwiększoną odporność na obciążenia udarowe. Najważniejszym materiałem, który zmienia właściwości stali, jest węgiel..
Stal węglowa
Węgiel, zwiększając twardość, jednocześnie sprawia, że stop jest bardziej kruchy. Procent elementu jest odzwierciedlony w oznaczeniu - można go użyć do ustalenia, jaki materiał znajduje się przed tobą. Należy pamiętać, że dwie pierwsze cyfry odzwierciedlają obecność setnych części procentu elementu, jedna na dziesiąte. Jeśli węgiel do 0,25%, ta stal jest niskoemisyjna, a zatem - niedroga, łatwa do spawania. Jeśli od 0,3 do 0,55%, następnie stop średniowęglowy, takie są aktywnie wykorzystywane w inżynierii mechanicznej. Liczba pozycji w zakresie 0,6–2%, pokazuje, że materiał ma wysoką zawartość węgla, ponieważ jego spawalność i płynność są niskie, ale twardość jest wysoka.
Struktura stopów niskowęglowych zapewnia plastyczność, ale stosunkowo niską wytrzymałość materiału. Wzrost zawartości węgla prowadzi do utraty plastyczności, ale znacznie zwiększa wytrzymałość. Tak więc stal wysokowęglowa jest bardzo twardym, trwałym stopem, dla którego starają się unikać spawania w jak największym stopniu. Z niego zwolnij drut, łożyska, sprężyny, wytłoczone części.
Stale stopowe
Dodając niektóre substancje do składu stopów stali, można uzyskać niezbędne właściwości, operacja ta nazywana jest stopowaniem. Na przykład:
- Chrome - zwiększa twardość, wytrzymałość, odporność na korozję, ale pogarsza plastyczność.
- Nikiel - zwiększa plastyczność, odporność na korozję, ale może zmniejszyć twardość, często stosowana z manganem.
- Wolfram, molibden - nadają twardość, zwiększają odporność na ciepło, zmniejszają kruchość podczas odpuszczania.
- Mangan - optymalizuje odporność na uderzenia, twardość bez zmniejszania plastyczności.
- Aluminium - poprawia odporność na ciepło, a także odporność na kamień, odporność na korozję.
- Krzemu - czyni metal mocnym, zachowując jednocześnie wytrzymałość. Poprawia oporność elektryczną, elastyczność, odporność na kwas. W porównaniu z innymi pierwiastkami stopowymi, tańsze.
Stale stopowe, posiadające unikalne cechy, są wykorzystywane do wytwarzania produktów, w których nie można ich zastąpić innymi materiałami. Są one klasyfikowane według celu, struktury, zawartości procentowej pierwiastków stopowych, składu chemicznego.
Obszary zastosowania
Każda stal składa się z żelaza, węgla i zanieczyszczeń - ale każda marka jest zaprojektowana do rozwiązywania określonych, czasem specyficznych zadań. Charakterystyka materiałów jest wyspecjalizowana, a do wyboru marki należy podchodzić odpowiedzialnie. Warto wziąć pod uwagę, że:
- Włączenie dodatków stopowych rozszerza zakres możliwych zastosowań metalu, ale znacznie podnosi cenę. Dlatego wybierając markę kierują się nie tylko poprawą właściwości metalu, ale także ekonomiczną wykonalnością, kosztem produkcji i niedoborem pierwiastków stopowych.
- Spawalność stali niskowęglowych jest wysoka, a dla stali stopowych i wysokowęglowych jest pracochłonną operacją wymagającą kwalifikacji wykonawcy.
- Narzędzie ze stali węglowej ma poważny minus - po podgrzaniu traci twardość i zdolność cięcia. Dlatego, jeśli narzędzie tnące jest podgrzewane, preferowany jest stop metalowy. Wiele stali stopowych wyjątkowe w swoich właściwościach, istnieją gatunki stali: magnetyczne, twarde magnetycznie, o podwyższonej odporności elektrycznej, żaroodporne, nierdzewne, odporne na zgorzelinę. Są niezbędne w przemyśle lotniczym, chemicznym i wojskowym..
Najczęściej stosowaną stalą jest stal niskowęglowa zwykłej jakości, oznaczona art. Jest potrzebny w budownictwie, inżynierii mechanicznej, w produkcji. Z tego produkuj:
- Elementy złączne (St1)
- Blacha (St3, St2)
- Szyny, krzywki (St6)
- Wały, osie, kliny (St5)
- Koła zębate, kołnierze (St3)
- Drut (St2)
Zasadniczo stale węglowe są gorsze pod względem większości wskaźników niż stale stopowe, ale są dość niezawodne, wysokiej jakości, tanie, a zatem popytowe. Wybierając markę materiału, warto przestudiować literaturę referencyjną, zalety i wady konkretnej marki, biorąc pod uwagę wiele innych parametrów, w tym - wymagane warunki pracy: sztywność, ciągliwość, ciągliwość, cenę, dostępność. Nie można wybrać jednej stali i powiedzieć, że jest idealna - każda z nich jest odpowiednia w tej sprawie.
