Obudowy pod lupą, czyli wszystko o stali

Data artykułu: 2014-12-18

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:

  • karoseria samochodów
  • pokrycia dachu i elewacji
  • puszki do konserw
  • konstrukcje budowlane
  • kadłuby statków i platformy morskie...

 


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:

  • stal nierdzewna- odporna na działanie czynników atmosferycznych, rozcieńczonych kwasów, roztworów alkalicznych i podobnych. Jej właściwości nierdzewne uzyskuje się poprzez zwiększoną zawartość chromu, gdzie im większa jego zawartość, tym większa odporność stali na korozję. Zwykle stosuje się od 12% do 25% chromu. Na wzrost nierdzewności stali wpływa również zwiększona zawartość węgla, lecz zbyt duża jego zawartość powoduje kruchość stali. Stale nierdzewne podlegają obróbce cieplnej, hartowaniu i odpuszczaniu. Jest używana  używa się na zbiorniki na wyroby z ropy naftowej, niecki basenów pływackich, kolumny rektyfikacyjne, instalacje w przemyśle koksowniczym, łopatki turbin parowych, armaturę przemysłową i domową, narzędzia medyczne, sztućce, instalacje w przemyśle spożywczym, takielunek i okucia żeglarskie itp.)

 

  • stal kwasoodporna-odporna na działanie kwasów o mniejszej mocy od kwasu siarkowego. Jej właściwości kwasoodporne uzyskuje się dzięki stabilizacji austenitu w normalnych warunkach. Można ją uzyskać dzięki wysokim zawartościom chromu (17–20%) i niklu (8-14%), oraz innych dodatków stopowych, takich jak mangan, tytan, molibden i miedź. Po spawaniu elementów wykonanych z stali kwasoodpornej wymagana jest ich obróbka cieplna. Ten rodzaj stali wykorzystywany jest do budowy zbiorników kwasów oraz instalacji przemysłowych, do ich produkcji i dystrybucji, oraz innych instalacji zawierających kwasy, np. w przemyśle farbiarskimi, przy produkcji nawozów sztucznych itp.)

 

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. 

Czytaj także:
Międzynarodowe Targi Maszynowe W BRNIE 2016     W dniach od 3 do 7 października odbyły się 58 targi MSV w Brnie na których co roku prezentowane są najnowsze osiągnięcia w branży maszynowej. MSV to największe i najbardziej prestiżowe targi branżowe w...
WSPIERAMY PASJĘ - Bench Press   Firma ZABI Sp. z o.o. oprócz swej działalności w branży przemysłowej poczyniła kroki w stronę patronatu jednej z pracownic – Anny Paluszik. Ania jest pracownikiem magazynu w jednej z naszych fili w Oświęcimiu....
Rolka prowadząca do węży ogrodowych Rolka prowadząca do węży ogrodowych. Wykorzystywana jest do uporządkowania węży na długich odcinkach, stosowana jest zwłaszcza na rogach gdzie wąż nie może niszczyć sadzonek. Rozwiązaniem na tego typu zapotrzebowanie jest zastosowanie...
Podstawowe rodzaje obudów. Podstawowe rodzaje obudów: Obudowa koła skrętna z mocowaniem płytkowym wykonana ze stalowych elementów tłoczonych; koło osadzone na tulejce, montowane z kielichem obudowy za pomocą śruby i nakrętki;...
Koła do pługów i zamiatarek Z racji prężnego rozwoju naszego działu technologicznego  oraz dzięki jego kreatywnym pomysłom nasze produkty mogą być użytkowane w wielu gałęziach przemysłu.   Nasz asortyment został urozmaicony o koła do...