Verschillende soorten staal en bestanddelen van staal

In dit artikel gaan we het hebben over de classificatie van staal. Verschillende staalsoorten worden op verschillende basis gedefinieerd. We zullen ook leren over bestanddelen van staal , wat roestvrij staal bevat en nog veel meer. Laten we eens kijken naar de classificatie.

Classificatie van staal

Volgens IS:7598-1974 staalsoorten worden geclassificeerd als:

1. Ongelegeerd staal, gewoonlijk gewoon koolstofstaal genoemd , en

2. Gelegeerde staalsoorten

Ongelegeerd staal of gewoon koolstofstaal

De belangrijkste factoren die de eigenschappen van gewoon koolstofstaal beïnvloeden zijn het koolstofgehalte en de microstructuur. Koolstof is de belangrijkste determinant van veel prestatie-eigenschappen. Het heeft een versterkende en verhardende werking. Tegelijkertijd verlaagt het de ductiliteit, zoals blijkt uit een afname in rek en vermindering van het oppervlak.

Bovendien verlaagt een stijging van het koolstofgehalte de bewerkbaarheid en vermindert de lasbaarheid . De aanwezige hoeveelheid koolstof heeft ook invloed op de fysieke eigenschappen en de corrosieweerstand. Met een toename van het koolstofgehalte, een afname van de thermische en elektrische geleidbaarheid, neemt de magnetische permeabiliteit drastisch af en wordt de corrosieweerstand verlaagd.

De microstructuur wordt bepaald door de samenstelling van staal, d.w.z. koolstof, mangaan, silicium, fosfor en zwavel die altijd aanwezig zijn en resterende elementen zoals zuurstof, waterstof en stikstof, en door de laatste wals-, smeed- of warmtebehandeling. De meeste van deze staalsoorten worden echter gebruikt zonder een laatste warmtebehandeling en bijgevolg beïnvloeden de wals- en smeedbewerkingen de microstructuur.

Koolstofstaal zijn de staalsoorten die overwegend verlammend zijn in de giet-, gewalste of gesmede omstandigheden. De bestanddelen van hypo-eutectoïde staalsoorten (staalsoorten die 0,87 procent koolstof bevatten) zijn daarom ferriet en perliet en van de hypereutectoïde staalsoorten (met meer dan 0,87 procent koolstof) cementiet en perliet.

Staalsoorten volgens koolstofgehalte . Op basis van het koolstofgehalte worden gewone koolstofstaalsoorten gewoonlijk onderverdeeld als:

1. Koolstofarm of zacht staal - 0,05-0,30 procent koolstof

2. Medium koolstofstaal – 0,03-0,06 procent koolstof

3. Koolstofstaal 0,60-1,50 procent koolstof

4. Gereedschapsstaal (hoog koolstofgehalte) – 0,90-1,50 procent koolstof

Opgemerkt moet worden dat het koolstofgehalte van deze vier soorten koolstofstaal niet stijf is en dat er een zekere mate van overlapping kan zijn van het ene type naar het volgende.

Staalsoorten volgens deoxidatiepraktijk

Staal wordt vaak geïdentificeerd aan de hand van de graad van deoxidatie resulterend tijdens de staalproductie:

1. Gedood staal

Ze zijn sterk gedeoxideerd en worden gekenmerkt door een hoge samenstelling en uniformiteit van eigenschappen. Alle smeedstaalsoorten en in het algemeen alle staalsoorten die meer dan 0,25 procent koolstof bevatten, worden gedood. De essentiële kwaliteit van gedood staal is deugdelijkheid (vrij van blaasgaten en segregatie). Wanneer het staal voldoende gedeoxideerd is, is er geen gasontwikkeling en stolt het bovenoppervlak van de ingot vrijwel onmiddellijk. Het symbool K staat voor gedood staal.

2. Halfgedood staal of gebalanceerd staal

Deze staalsoorten kunnen worden gezien als intermediair tussen die van geslepen en gewalste staalsoorten en hebben een variabele mate van uniformiteit. Constructiestaal met 0,15 tot 0,25 procent koolstof is over het algemeen semi-gedood. In half-gewalst staal het doel is om metaal te produceren dat vrij is van oppervlakteblaasgaten en pijpen. Het oppervlak moet een stevige huid van aanzienlijke dikte hebben. Platen en structurele producten zijn normaal gesproken gemaakt van halfgedoofd staal. Er wordt geen symbool gebruikt om de halfgedode kwaliteit van staal aan te duiden, die 90 procent van de totale staalproductie uitmaakt.

3. Omrande staalsoorten

Bij het rimmen wordt het staal gedeeltelijk gedeoxideerd. In omrand staal , het doel is om een ​​schoon oppervlak in koolstofgehalte te produceren. Door het rimmen wordt een grote verscheidenheid aan dieptrekken gemaakt. Vooral daar waar gemak van vormgeven en oppervlakteafwerking belangrijke overwegingen zijn. Deze staalsoorten zijn dus ideeën om te walsen. Platen en stroken van omrande platen hebben een uitstekende oppervlaktekwaliteit en koudvervormingseigenschappen. Het symbool R wordt gebruikt voor omrand staal.

Staalsoorten op basis van chemische samenstelling

Staal wordt ingedeeld in vier (04) basissoorten staal op basis van de chemische samenstelling:

1. Koolstofstaal
2. Roestvrij staal
3. Gelegeerd staal
4. Gereedschapsstaal

1. Koolstofstaal

Koolstofstaal is een staal met een koolstofgehalte van ongeveer 0,05 tot 2,1 gewichtsprocent.

Koolstofstaal is het meest gebruikte staal in de industrie, goed voor meer dan 90% van de totale staalproductie. Koolstofstaal wordt verder ingedeeld in drie groepen op basis van hun koolstofgehalte.

• Laag koolstofstaal/zacht staal
• Gemiddeld koolstofstaal
• Hoog koolstofstaal

2. Roestvrij staal

Roestvrij staal zijn ijzer (Fe) legeringen die ongeveer 12% en meer koolstof bevatten.

Roestvast staal is de staalsoort die 10,5 procent chroom bevat (minimaal). Door de vorming van een zeer dunne laag Cr2O3 op het oppervlak heeft roestvast staal corrosiewerende eigenschappen. Deze laag wordt ook wel de passieve laag genoemd. Door de hoeveelheid chroom te verhogen, wordt de corrosieweerstand van het materiaal nog verder verbeterd. Naast chroom worden nikkel en molybdeen toegevoegd om gewenste (of verbeterde) eigenschappen te verkrijgen. Koolstof, silicium en mangaan zijn ook in verschillende hoeveelheden aanwezig in roestvrij staal.

Classificatie van roestvrij staal

1. Ferritisch roestvrij staal
2. Martensitisch roestvrij staal
3. Austenitisch roestvrij staal
4. Duplex roestvrij staal
5. Precipitatiehardende (PH) roestvrij staal

1. Ferritisch roestvrij staal:- Ferritische staalsoorten zijn ijzer-chroomlegeringen met lichaamsgecentreerde kubische kristalstructuren (BCC). Deze zijn over het algemeen magnetisch en kunnen niet worden uitgehard door warmtebehandeling, maar kunnen worden versterkt door koud te werken.

2. Austenitisch roestvrij staal:- Austenitische staalsoorten zijn het meest corrosiebestendig. Het is niet-magnetisch en kan niet worden verwarmd. Austenitisch staal is over het algemeen goed lasbaar.

3. Martensitisch roestvrij staal:- Martensitisch roestvast staal is extreem taai en sterk, maar niet zo corrosiebestendig als de andere twee klassen. Deze staalsoorten zijn bewerkbaar, magnetisch en warmtebehandelbaar.

4. Duplex roestvrij staal:- Duplex roestvast staal heeft een tweefasige microstructuur die bestaat uit ferritische en austenitische roestvaststalen korrels (d.w.z. ferriet + austeniet). Duplex staalsoorten hebben ongeveer tweemaal de sterkte van austenitisch of ferritisch roestvast staal.

5. Precipitatieverhardend (PH) roestvrij staal: Precipitation-Hardening (PH) Door precipitatieharding hebben roestvaste staalsoorten een extreem hoge sterkte.

3. Gelegeerd staal

In gelegeerd staal , worden verschillende verhoudingen van legeringselementen gebruikt om gewenste (verbeterde) eigenschappen te bereiken, zoals onder andere lasbaarheid, vervormbaarheid, bewerkbaarheid, sterkte, hardbaarheid en corrosieweerstand. Hier volgen enkele van de meest voorkomende legeringselementen en hun effecten:

Mangaan – Verhoogt de sterkte en hardheid en vermindert tegelijkertijd de vervormbaarheid en lasbaarheid.

Silicium wordt gebruikt als deoxidator in het staalproductieproces.

Fosfor verhoogt de sterkte en hardheid van het staal, terwijl de taaiheid en kerfslagvastheid verminderen.

Zwavel – Vermindert ductiliteit, kerfslagvastheid en lasbaarheid. Gevonden als sulfide-insluitsels.

Koper – verbeterde corrosieweerstand:

Nikkel verbetert de hardbaarheid en slagvastheid van staal.

Molybdeen – Verhoogt de hardbaarheid en kruipvastheid van laaggelegeerde staalsoorten.

4. Gereedschapsstaal

Gereedschapsstaal een hoog koolstofgehalte hebben (0,5 tot 1,5 procent). Een hoger koolstofgehalte resulteert in een grotere hardheid en sterkte. Deze staalsoorten worden meestal gebruikt om gereedschappen en matrijzen te maken. Gereedschapsstaal bevat verschillende hoeveelheden wolfraam, kobalt, molybdeen en vanadium om de hitte- en slijtvastheid en de duurzaamheid te verbeteren. Dit maakt gereedschapsstaal ideaal voor gebruik als snij- en boorgereedschap.

Staatbestanddelen

Staal is een ijzer-koolstof legering. Het kan sporenhoeveelheden silicium, fosfor, zwavel en zuurstof bevatten.

Staal heeft een koolstofgehalte van 0,08 tot 1,5 procent. Daardoor is het harder dan smeedijzer, maar minder bros dan gietijzer. Staal heeft een uitgesproken combinatie van hardheid, flexibiliteit en treksterkte. Het is duurzamer en behoudt een scherpere rand dan zachter smeedijzer. Tegelijkertijd is het beter bestand tegen schokken en spanning dan bros gietijzer.

De eigenschappen van staal zijn voornamelijk afhankelijk van het koolstofgehalte en in hoge mate van silicium, mangaan, zwavel en fosfor. Daarom is een goed begrip van het effect van elk van de chemische elementen op de eigenschappen van staal noodzakelijk bij de selectie van staal voor bepaalde doeleinden. De bestanddelen van staal zijn als volgt:

Koolstof

Koolstof verhoogt de sterkte, elasticiteit (bepaald door vloeigrens) en hardheid, en verlaagt de ductiliteit (gekenmerkt door rek) en slagvastheid. Een belangrijk feit is dat boven de 0,3 procent koolstof het staal kan worden gehard door te verhitten en af ​​te koelen in water of olie.

Silicium

Silicium in het afgewerkte staal varieert gewoonlijk van 0,05 tot 0,30 procent. Silicium wordt in koolstofstaal gedaan om te voorkomen dat ze poreus worden. Het werkt als een zeer goede desoxidator en verwijdert de gassen en oxiden, voorkomt gaatjes en maakt daardoor het staal taaier en harder.

Mangaan

Mangaan dient ook als een waardevol desoxidatie- en zuiveringsmiddel. Mangaan combineert ook met zwavel en vermindert daardoor de schadelijke werking van dit element dat in het staal achterblijft. Bij gebruik in gewone koolstofarme staalsoorten maakt mangaan het metaal taai en van goede buigeigenschappen. Het mangaangehalte van koolstofstaal is gewoonlijk minder dan 1,00 procent en varieert gewoonlijk van 0,30 tot 1,00 procent.

Zwavel

Zwavel komt in staal voor als ijzersulfide of als mangaansulfide. Tronsulfide veroorzaakt door zijn lage smeltpunt roodkortheid, d.w.z. verhoogde brosheid bij verhoogde temperaturen, terwijl mangaansulfide niet zo veel invloed heeft. Daarom is mangaansulfide in staal minder verwerpelijk dan ijzersulfide. De aanwezigheid van een aanzienlijke hoeveelheid zwavel (zwavelopname) in staal heeft een ongunstige invloed op andere eigenschappen van staal, zoals treksterkte, vloeigrens, vermoeiingsgrens, enz., en vermindert de corrosieweerstand.

Fosfor

Fosfor geeft koudekortheid, d.w.z. hoge broosheid bij normale en vooral bij lage temperaturen. Het verhoogt de treksterkte, maar vermindert bij hetzelfde type de slagvastheid en de taaiheid. Bij een fosforgehalte van iets meer dan 0,2 procent is de slagvastheid nul. Het verbrossingseffect van fosfor neemt toe met een toename van het koolstofgehalte van staal. De som van koolstof en fosfor is meestal niet groter dan 0,25 procent. Gereedschapsstaal van de beste kwaliteit bevat niet meer dan 0,02 procent.

Het gehalte aan zwavel en fosfor is strikt beperkt vanwege hun schadelijke effect op de kwaliteit van het staal.

Wat bevat roestvrij staal?

Roestvast staal bevat ten minste 10,5% chroom, minder dan 1,2% koolstof en andere legeringselementen. Roestvast staal is corrosiebestendig en de mechanische eigenschappen ervan kunnen verder worden verbeterd door toevoeging van andere elementen, zoals nikkel, molybdeen, titanium, niobium, mangaan, enz.

Waar bevat roestvrij staal 10% van?

Roestvast staal zijn de staalsoorten die 10,5 . bevatten procent Chroom (Minimum).

Bevat roestvrij staal koper?

Koper komt vaak voor als restelement in roestvast staal. Het wordt echter aan enkele legeringen toegevoegd om precipitatiehardende eigenschappen te bieden of om de corrosieweerstand te verbeteren, vooral in zeewater- en zwavelzuuromstandigheden.

Wat is de sterkste staalsoort?

Tungsten heeft de hoogste treksterkte van elk puur metaal, met een treksterkte tot 500.000 pond per vierkante inch bij kamertemperatuur. Het heeft de maximale treksterkte, zelfs bij temperaturen boven 1.500°C. Wolfraammetaal is daarentegen broos, waardoor het in zijn pure vorm minder bruikbaar is.

Welke staalsoort is het beste?

304 roestvrij staal is het meest gebruikte type roestvrij staal ter wereld vanwege zijn superieure corrosieweerstand en waarde. 304 is bestand tegen de meeste oxiderende zuren. Vanwege zijn duurzaamheid is 304 gemakkelijk te desinfecteren, waardoor het uitstekend geschikt is voor keuken- en culinaire toepassingen.

We hebben geprobeerd alle details over staal te behandelen, waaronder verschillende staalsoorten , Bestanden van staal en enkele veelgestelde vragen, zoals wat roestvrij staal bevat enz. Ik hoop dat je dit artikel leuk vond. Geef uw feedback in de opmerkingen hieronder.