Was sind die verschiedenen Arten von Stahl?
Im Wesentlichen besteht Stahl aus Eisen und Kohlenstoff, obwohl die Menge an Kohlenstoff sowie die Menge an Verunreinigungen und zusätzlichen Legierungselementen die Eigenschaften jeder Stahlsorte bestimmen.
Der Kohlenstoffgehalt in Stahl kann im Bereich von 0,1 bis 1,5% liegen, aber die am häufigsten verwendeten Stahlsorten enthalten nur 0,1 bis 0,25% Kohlenstoff.
Elemente wie Mangan , Phosphor und Schwefel sind in allen Stahlsorten enthalten, aber während Mangan positive Auswirkungen hat, sind Phosphor und Schwefel schädlich für die Festigkeit und Haltbarkeit des Stahls.
Je nach den für ihre Anwendung erforderlichen Eigenschaften werden verschiedene Stahlarten hergestellt, und auf der Grundlage dieser Eigenschaften werden verschiedene Klassifizierungssysteme zur Unterscheidung von Stählen verwendet. Laut dem American Iron and Steel Institute (AISI) kann Stahl auf der Basis seiner chemischen Zusammensetzung grob in vier Gruppen eingeteilt werden:
- Kohlenstoffstähle
- Legierte stähle
- Rostfreier Stahl
- Werkzeugstähle
Kohlenstoffstähle
Kohlenstoffstähle enthalten Spuren von Legierungselementen und machen 90% der gesamten Stahlproduktion aus. Kohlenstoffstähle können je nach Kohlenstoffgehalt in drei Gruppen eingeteilt werden:
- Low Carbon Steels / Milde Stähle enthalten bis zu 0,3% Kohlenstoff
- Medium Carbon Steels enthalten 0,3 - 0,6% Kohlenstoff
- High Carbon Steels enthalten mehr als 0,6% Kohlenstoff
Legierte stähle
Legierungsstähle enthalten Legierungselemente (z. B. Mangan, Silizium, Nickel , Titan , Kupfer , Chrom und Aluminium ) in variierenden Anteilen, um die Eigenschaften des Stahls wie seine Härtbarkeit , Korrosionsbeständigkeit , Festigkeit , Formbarkeit, Schweißbarkeit oder Dehnbarkeit zu beeinflussen.
Zu den Anwendungen für Stahllegierungen gehören Pipelines, Autoteile, Transformatoren, Stromgeneratoren und Elektromotoren.
Rostfreier Stahl
Rostfreier Stahl enthalten im allgemeinen zwischen 10 und 20% Chrom als Hauptlegierungselement und werden wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit geschätzt. Mit über 11% Chrom ist Stahl etwa 200 Mal korrosionsbeständiger als Baustahl. Diese Stähle können aufgrund ihrer kristallinen Struktur in drei Gruppen eingeteilt werden:
- Austenitisch : Austenitische Stähle sind nicht magnetisch und nicht wärmebehandelbar und enthalten im allgemeinen 18% Chrom, 8% Nickel und weniger als 0,8% Kohlenstoff. Austenitische Stähle bilden den größten Teil des globalen Edelstahlmarktes und werden oft in Geräten der Nahrungsmittelverarbeitung, Küchengeräten und Rohrleitungen verwendet.
- Ferritisch : Ferritische Stähle enthalten Spuren von Nickel, 12-17% Chrom, weniger als 0,1% Kohlenstoff sowie andere Legierungselemente wie Molybdän , Aluminium oder Titan. Diese magnetischen Stähle können nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden, sondern können durch Kaltbearbeitung verstärkt werden.
- Martensitisch : Martensitische Stähle enthalten 11-17% Chrom, weniger als 0,4% Nickel und bis zu 1,2% Kohlenstoff. Diese magnetischen und wärmebehandelbaren Stähle werden in Messern, Schneidwerkzeugen sowie in zahnärztlichen und chirurgischen Geräten verwendet.
Werkzeugstähle
Werkzeugstähle enthalten Wolfram , Molybdän, Kobalt und Vanadium in unterschiedlichen Mengen, um die Wärmebeständigkeit und Haltbarkeit zu erhöhen, wodurch sie sich ideal für Schneid- und Bohrgeräte eignen.
Stahlprodukte können auch durch ihre Formen und verwandte Anwendungen unterteilt werden:
- Long / Tubular Produkte umfassen Stangen und Stäbe, Schienen, Drähte, Winkel, Rohre und Formen und Abschnitte. Diese Produkte werden häufig in der Automobil- und Baubranche verwendet.
- Flachprodukte umfassen Platten, Platten, Spulen und Streifen. Diese Materialien werden hauptsächlich in Automobilteilen, Geräten, Verpackungen, Schiffbau und Bauwesen verwendet.
- Andere Produkte umfassen Ventile, Fittings und Flansche und werden hauptsächlich als Rohrleitungsmaterialien verwendet.
Quellen
- Weltstahlverband. Webseite: www.worldsteel.org
- Straße, Arthur & Alexander, WO 1944. Metalle im Dienste des Menschen . 11. Ausgabe (1998).
- Efunda.com. Allgemeine Eigenschaften von Stählen . Webseite: www.efunda.com
- Das amerikanische Eisen- und Stahlinstitut. www.steel.org