Wat is gelegeerd staal?

Staal is een gemeenschappelijk en veelzijdig materiaal met toepassingen in de bouw, productie, engineering en meer, en in dit artikel zullen we gelegeerd staal onderzoeken. Staalsoorten vallen grofweg in vier categorieën:koolstof, roestvrij staal, gereedschap en legeringen. Technisch gesproken is elk staal een legering, omdat het wordt gemaakt door ijzer met koolstof te combineren, maar om officieel als "gelegeerd staal" te worden aangemerkt, moet het naast deze twee nog een of meer andere elementen bevatten. De reden voor het maken van gelegeerd staal is om de mechanische of fysieke eigenschappen van het metaal te verbeteren, zoals sterkte, verwerkbaarheid of corrosieweerstand.

Staal wordt gewoonlijk onderverdeeld in de twee hoofdcategorieën:hooggelegeerd of laaggelegeerd. Het is algemeen aanvaard dat laaggelegeerde staalsoorten tot 8% legeringselementen bevatten, en alles boven de 8% valt in de categorie van hooggelegeerde staalsoorten.

Gemeenschappelijke legeringselementen van staal.

Hoewel het geen uitputtende lijst is, zijn dit enkele van de meest populaire elementen die worden gebruikt bij het legeren van staal. Geschat wordt dat alleen al in de afgelopen 20 jaar ongeveer 75% van alle staallegeringen is gemaakt, en de ontwikkeling is aan de gang. Veel legeringen hebben een warmtebehandeling nodig om hun vereiste eigenschappen verder te ontwikkelen. Hoewel deze lijst een idee geeft van de eigenschappen die kunnen worden beïnvloed door verschillende legeringsmaterialen, zullen de meeste legeringen twee of meer elementen bevatten om een ​​specifiek gewenst effect te creëren. Een typisch voorbeeld is de 4100-serie van chroom-molybdeenlegeringen, die veel worden gebruikt in alles, van structurele projecten tot militaire uitrusting.

Aluminium

Aluminium wordt in relatief kleine hoeveelheden gebruikt, wat resulteert in een robuust en lichtgewicht metaal met een grote corrosieweerstand, hoewel dit, afhankelijk van de verhoudingen, ten koste kan gaan van een grotere broosheid en een slechte schokbestendigheid.

Chroom

Een klein percentage chroom in een legering kan de hardheid en taaiheid verhogen, zij het met enig verlies van taaiheid. Grotere verhoudingen van chroom verhogen de corrosieweerstand aanzienlijk; roestvrij staal is de meest bekende legering in deze categorie, met een chroomgehalte van ongeveer 11% of meer.

Kobalt

Kobaltlegeringen hebben een verhoogde hardheid en een drastisch verbeterde weerstand tegen kalkaanslag bij hoge temperaturen, waardoor ze een populair gereedschapsstaal zijn.

Silicium

Silicium wordt in kleine hoeveelheden gebruikt, meestal rond de 3%, om de sterkte enigszins te verbeteren, het magnetisme te vergroten en als een zeer effectieve desoxidator te werken. Dit maakt ze bruikbaar in elektrische toepassingen zoals transformatoren, motoren en generatoren.

Mangaan

Mangaan verbetert zowel de taaiheid als de hardheid, vermindert de brosheid en verhoogt de slijtvastheid en schokbestendigheid aanzienlijk. Deze legeringen zijn de ideale keuze voor hameren of waar het metaal onder spanning staat.

Nikkel

Een andere desoxidator, nikkel, verhoogt de corrosieweerstand aanzienlijk bij gebruik in hogere verhoudingen. Het verbetert ook de sterkte en hardheid zonder afbreuk te doen aan de ductiliteit zoals sommige legeringen.

Tungsten

Naast de verhoogde sterkte en hardheid worden wolfraamlegeringen voornamelijk gebruikt vanwege hun indrukwekkende hittebestendigheid met een hoger smeltpunt dan de meeste staalsoorten. Dit vermogen om taaiheid te behouden onder hoge temperaturen maakt ze ideaal voor hogesnelheidsgereedschappen en machineonderdelen zoals boren en snijbladen.

Vanadium

Vanadiumlegeringen zijn een geweldige allround keuze, met verhoogde treksterkte, taaiheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Deze zijn vaak gelegeerd met chroom om een ​​werkbare vormbaarheid te behouden.

Toepassingen en toepassingen van gelegeerd staal

Gelegeerd staal kan onbeperkt worden gebruikt in een groot aantal verschillende industrieën.

Binnen de bouwsector wordt gelegeerd staal gebruikt om een ​​breed scala aan producten te maken, waaronder liggers, staven, buizen, platen, platen, staven, balken en nog veel meer. Grootschalige infrastructurele projecten zoals bruggen, snelwegversperringen, hoogspanningsmasten en spoorwegen worden voornamelijk gebouwd van staalsoorten. Roestvast staal en andere gelegeerde staalsoorten worden gebruikt in veel armaturen en fittingen zoals bevestigingsmiddelen, beugels en stopcontacten; de lijst is bijna eindeloos.

Staallegeringen vind je bijna overal waar je kijkt en soms op onverwachte plaatsen; titaniumstaal is bijvoorbeeld recentelijk een modieuze keuze geworden in de juwelenindustrie. Andere producten met staallegeringen zijn onder meer veel huishoudelijke apparaten, kookgerei, huishoudelijke artikelen, voedselcontainers, medische apparatuur, auto's, ruimtevaartproducten, verlichting - alles van de paperclip tot de nieuwste iPhone!