Geschichte
Das Aufkommen der kommerziellen Stahlproduktion im späten 19. Jahrhundert war eine Folge von Sir Henry Bessemers Schaffung eines effizienten Weges, den Kohlenstoffgehalt in Gusseisen zu senken. Durch Verringern der Menge an Kohlenstoff in Eisen auf etwa 2 Prozent wird das viel härtere und formbarere Metallprodukt von Stahl hergestellt.
Für eine 360-Grad-Ansicht der Geschichte des Stahls müssen Sie jedoch 4000 Jahre bis zum Beginn der Eisenzeit zurückgehen. Stahl ist schon sehr lange bei uns.
Produktion
Heutzutage wird der meiste Stahl durch basische Sauerstoffmethoden (auch bekannt als basic oxygen steelmaking oder BOS) hergestellt. BOS leitet seinen Namen von dem Prozess ab, der erfordert, dass Sauerstoff in große Behälter geblasen wird, die geschmolzenes Eisen und Stahlschrott enthalten.
Obwohl BOS den größten Anteil an der weltweiten Stahlproduktion hat, steigt der Einsatz von Elektrolichtbogenöfen (EAF) seit dem frühen 20. Jahrhundert und macht heute rund ein Drittel der gesamten Stahlproduktion aus.
Noten
Laut der World Steel Association gibt es mehr als 3.500 verschiedene Stahlsorten , die einzigartige physikalische, chemische und Umwelteigenschaften aufweisen. Sie fragen sich vielleicht, wie es so viele unterschiedliche Stahlgüten geben kann, wenn Stahl nur aus Eisen und Kohlenstoff besteht.
Das liegt daran, dass die Menge an Kohlenstoff sowie die Menge an Verunreinigungen und zusätzlichen Legierungselementen die Eigenschaften jeder Stahlsorte bestimmen, und diese Kombinationen erreichen sehr hohe Werte. Kommerzieller Stahl wird im Allgemeinen in vier Gruppen eingeteilt, abhängig vom Metalllegierungsgehalt und den Endanwendungen:
- Kohlenstoffstähle (zu denen kohlenstoffarme, mittelkohlenstoffhaltige und kohlenstoffreiche Stähle gehören)
- Legierungsstähle (zu denen solche Metalle wie Mangan , Silicium , Nickel und Chrom gehören )
- Rostfreie Stähle (die etwa 10 Prozent Chrom enthalten und als austenitisch, ferritisch und martensitisch klassifiziert werden)
- Werkzeugstähle (Stähle, die mit Hochtemperatur- und Hartmetallen legiert sind, wie Molybdän und Wolfram )
Stahl hat eine breite Palette von Legierungszusammensetzungen, die ihm verschiedene mechanische Eigenschaften verleihen.
Eigenschaften
Je nach den für ihre Anwendung erforderlichen Eigenschaften werden verschiedene Stahlarten hergestellt. Zur Unterscheidung von Stählen auf der Grundlage dieser Eigenschaften werden verschiedene Klassifizierungssysteme verwendet, zu denen unter anderem die Dichte, die Elastizität, der Schmelzpunkt, die Wärmeleitfähigkeit, die Festigkeit und die Härte gehören. Um verschiedene Stähle herzustellen, variieren die Hersteller die Art und Menge der Legierungsmetalle, den Herstellungsprozess und die Art und Weise, in der die Stähle bearbeitet werden, um bestimmte Produkte herzustellen.
Laut dem American Iron and Steel Institute (AISI) können Stähle anhand ihrer chemischen Zusammensetzung grob in vier Gruppen eingeteilt werden:
- Kohlenstoffstähle
- Legierte stähle
- Rostfreier Stahl
- Werkzeugstähle
Anwendungen
Es sind die Eigenschaften des Stahls, die es zum am häufigsten verwendeten und am meisten recycelten Metallmaterial der Erde gemacht haben. Von rostfreien und hochwarmfesten Stählen bis zu flachen Kohlenstoffprodukten bieten die verschiedenen Formen und Legierungen des Stahls unterschiedliche Eigenschaften für eine Vielzahl von Anwendungen. Aus diesen Gründen und wegen der Kombination aus hoher Festigkeit und relativ niedrigen Herstellungskosten macht Stahl Stahl zu einem langlebigen und ästhetischen Metall, das heute in unzähligen Produkten verwendet wird.