Obudowy pod lupą, czyli wszystko o stali
Co to takiego?
Stal – jest stopem żelaza z węglem plastycznie obrobiony o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,06% co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Najbardziej pożądanym składnikiem stali stopowych zalicza się głównie metale m.in. chrom, nikiel, mangan, wolfram, miedź, molibden, tytan. Zanieczyszczeniami dla stali są pierwiastki takie jak tlen, azot, siarka oraz wtrącenia niemetaliczne, głównie tlenków siarki, fosforu. Twardość stali zależy od zawartości węgla, im większa jego zawartość, a tym samym udział twardego i kruchego cementytu, tym stal poosiada większą twardość
Jak powstaje?
Stal powstaje w procesie świeżenia z surówki. Jest to jednak stary proces. W obecnych instalacjach hutniczych dominują piece takie jak: konwertorowe, łukowe, próżniowe, które pozwalają na uzyskanie jak największej jakości stali. Stal jako materiał dostarczany jest w postaci wlewek, okrągłych, kwadratowych oraz sześciokątnych prętów, okrągłych rur, oraz profili zamkniętych i otwartych (płaskowniki, kątowniki, ceowniki, teowniki, dwuteowniki), blachy.
Jakie jest zastosowanie?
Zastosowanie materiałów stalowych najczęściej występuję w technice oraz budownictwie w przemyśle w postaci rur, konstrukcji, powłok. Najczęściej używane w tej dziedzinie gospodarki gatunki stali to ogólnego przeznaczenia i stale niskostopowe.
Przykłady zastosowania stali:
Jakie są rodzaje stali?
Stal dzieli się:
Ze względu na zastosowanie:
Stal konstrukcyjna jest używana m.in. do budowy konstrukcji stalowych, części, urządzeń oraz maszyn mających typowe przeznaczenie. W momencie gdy elementy ze stali pracują w trudnych bądź ekstremalnych warunkach atmosferycznych itp. stosuje się stale specjalne. Stal konstrukcyjna dostarczana jest w szerokiej gamie wyrobów hutniczych.
W śród rodzaju stali konstrukcyjnej wchodzą stale konstrukcyjne niskostopowe. Stale te posiadają niską zawartości węgla, maksymalnie do 0,22% oraz posiadająca dodatki stopowe w ograniczonych ilościach. Używane są m.in. do budowy konstrukcji narażonych na działanie warunków atmosferycznych takich jak mosty, maszty, wagony kolejowe itp. oraz wszędzie tam, gdzie zastosowanie jej jest uzasadnione ekonomicznie. Stale konstrukcyjne niskostopowe cechują się większą wytrzymałością od stali konstrukcyjnych. Są to stale wyższej jakości oraz o większą odporności na korozję. Spośród gatunków stali niestopowych konstrukcyjnych mamy do dyspozycji następujące: S235JR. Ten gatunek jest wykorzystywany do produkcji obudów w firmie ZABI.
Stal narzędziowa jest to stal do najczęściej wykorzystywana do produkcji narzędzi, elementów przyrządów pomiarowych oraz odpowiedzialnych uchwytów. Charakteryzują się wysoką twardością, odpornością na ścieranie. Stale te posiadają niewielką odkształcalnością i niewrażliwością na przegrzanie. Cechy te osiąga się przez wysoką zawartość węgla i odpowiednią obróbkę cieplną przy narzędziach mało odpowiedzialnych. Natomiast przy użycie odpowiednich dodatków stopowych połączone z odpowiednią obróbką cieplną w przypadku odpowiedzialnych narzędzi.
Stal specjalna jest to rodzaj stali przeznaczona specjalnych zastosowań. Tego rodzaju stale w swoim składzie zawierają dużą ilość dodatków stopowych. Dodatkowo wymagają bardzo skomplikowanej obróbki cieplnej oraz wysokiego reżimu obróbki i montażu. Ze względu na wysoką cenę nie są stosowane powszechnie.
Do najpopularniejszych rodzai stali specjalnej należą:
Jakie są właściwości?
Właściwości fizyczne stali:
gęstość ρ = 7850 kg/m3
współczynnik liniowej rozszerzalności αT = 0,000012 0C-1
współczynnik przewodzenia ciepła λ = 58 W/mK
współczynnik Poissona ν = 0,30
rezystywność (20 oC, 0.37-0.42 %węgla) = 171•10-9 [Ω•m]
Wpływ zawartości składników stopowych na własności stali
Węgiel- C- decydujący o własnościach mechanicznych. Wraz ze wzrostem zawartości węgla zwiększa się wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności i twardość, zmniejsza się udarność, wydłużenie i przewężenie. Większa zawartość węgla pogarsza spawalność ale polepsza hartowność.
Chrom-Cr- wpływa na wzrost wytrzymałości i twardości oraz podwyższa udarność. Stanowi zasadniczy dodatek stali do ulepszania cieplnego i narzędziowych, gdzie zwiększa hartowność, głębokość hartowania i powoduje otrzymanie wysokiej twardości.
Nikiel-Ni -wpływa na jednoczesne podwyższenie wytrzymałości i twardości przy zachowaniu wysokiej udarności. Nie tworzy węglików. Znacznie obniża temperaturę progu kruchości stali. Wpływa na dobrą hartowność stali a zwłaszcza w obecności chromu i molibdenu.
Mangan-Mn -zwiększa twardość i wytrzymałość, obniża natomiast własności plastyczne.
Krzem- Si -podwyższa wytrzymałość i twardość stali. Stale zawierające krzem po ulepszeniu mają podwyższoną granicę plastyczności i sprężystości oraz większą odporność na działanie sił dynamicznych, dlatego ma szerokie zastosowanie w stalach sprężynowych i resorowych.
Molibden – Mo- intensywnie zwiększa hartowność stali dużo bardziej niż chrom czy wolfram. Znacznie zmniejsza kruchość stali występującą przy wysokim odpuszczaniu
Wolfram- W- Dodatek wolframu czyni stal bardzo odporną na odpuszczanie co powoduje że zachowuje ona własności mechaniczne uzyskane w wyniku hartowania do ok. 600 °C. Zawartość bardzo twardych i trwałych węglików wolframu uodparnia stal na ścieranie i zużycie, nadając stalom narzędziowym wysoką zdolność skrawania i odporność ostrza na ścieranie.
Kobalt-Co- zwiększa krytyczną szybkość chłodzenia zmniejszając tym samym hartowność stali. Podwyższa temperaturę topnienia i przeciwdziała przegrzewaniu się stali podczas hartowania umożliwiając stosowanie wyższych temperatur hartowania i zwiększając nasycenie roztworu węglikami stopowymi co z kolei podwyższa odporność na odpuszczające działanie wysokich temperatur
Wanad- V-zwiększa odporność na przegrzanie i powoduje drobnoziarnistość stali.
Stale ulepszamy naszą stronę internetową i używamy w tym celu plików cookie. Aby uzyskać jak najlepsze wrażenia użytkownika, zalecamy ich zaakceptowanie. W przeciwnym razie części strony zostaną dezaktywowane zgodnie z przepisami o ochronie danych.