Stahl: Zusammensetzung, Eigenschaften, Arten und Anwendungen. Zusammensetzung aus Edelstahl

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Viele Menschen wissen, dass Stahl ein Produkt ist, das beim Schmelzen anderer Elemente gewonnen wird. Aber was? Was steckt in Stahl? Heute ist diese Substanz eine verformbare Legierung aus Eisen mit Kohlenstoff (ihr Anteil beträgt 2,14 %) sowie einem geringen Anteil anderer Elemente.

Allgemeine Informationen

Es ist erwähnenswert, dass Stahl eine Legierung ist, die genau bis zu 2,14% Kohlenstoff in ihrer Zusammensetzung enthält. Eine Legierung mit mehr als 2,14 % Kohlenstoff wird bereits als Gusseisen bezeichnet.

Es ist bekannt, dass die Zusammensetzung von Kohlenstoffstahl und gewöhnlichem Stahl nicht gleich ist. Wenn das übliche Substrat Kohlenstoff und andere legierende (verbessernde) Komponenten enthält, dann gibt es keine legierenden Elemente in dem kohlenstoffh altigen Produkt. Wenn wir über legierten Stahl sprechen, ist seine Zusammensetzung viel reichh altiger. Um die Leistung dieses Materials zu verbessern, werden Elemente wie Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti usw. zu seiner Zusammensetzung hinzugefügt. Es ist wichtig zu beachten, dass die besten Eigenschaften dieser Substanz sind genau durch die Zugabe von legierten Komplexen bereitgestellt, nicht ein oder zwei Substanzen.

Klassifizierung

AusgebenDie Klassifizierung des Materials, das wir in Betracht ziehen, kann auf mehreren Indikatoren basieren:

• Der erste Indikator ist die chemische Zusammensetzung des Stahls.
• Die zweite ist die Mikrostruktur, die ebenfalls sehr wichtig ist.
• Stähle unterscheiden sich natürlich in ihrer Qualität und Herstellungsweise.
• Außerdem hat jede Stahlsorte ihre eigene Anwendung.

Genauer kann die Zusammensetzung am Beispiel der chemischen Zusammensetzung betrachtet werden. Auf dieser Grundlage werden zwei weitere Typen unterschieden - dies sind legierte Stähle und Kohlenstoffstähle.

Unter den Kohlenstoffstählen gibt es drei Sorten, deren Hauptunterschied der quantitative Geh alt an Kohlenstoff ist. Wenn der Stoff weniger als 0,3 % Kohlenstoff enthält, wird er als kohlenstoffarm eingestuft. Der Geh alt dieser Substanz in der Region von 0,3% bis 0,7% übersetzt das Endprodukt in die Kategorie der Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt. Wenn die Legierung mehr als 0,7 % Kohlenstoff enthält, wird der Stahl als hochgekohlt eingestuft.

Bei legierten Stählen sind die Dinge ungefähr gleich. Wenn die Zusammensetzung des Materials weniger als 2,5% Legierungselemente enthält, wird es als niedriglegiert angesehen, von 2,5% bis 10% - mittellegiert und ab 10% - hochlegiert.

Mikrostruktur

Die Mikrostruktur von Stahl unterscheidet sich je nach Zustand. Wenn die Legierung geglüht wird, wird ihre Struktur in Carbid, Ferrit, Austenitisch usw. unterteilt. Bei normalisiertem Gefüge des Stoffes kann das Produkt perlitisch, martensitisch oder austenitisch sein.

Die Zusammensetzung und Eigenschaften von Stahl bestimmen, ob ein Produkt zu einer dieser drei Klassen gehört. Die am wenigsten legierten und Kohlenstoffstähle sind die perlitische Klasse, die mittleren sind martensitisch und der hohe Geh alt an Legierungselementen oder Kohlenstoff übersetzt sie in die Kategorie der austenitischen Stähle.

Produktion und Qualität

Es ist wichtig zu beachten, dass eine Legierung wie Stahl einige negative Elemente enth alten kann, deren hoher Geh alt die Leistung des Produkts verschlechtert. Zu diesen Stoffen gehören Schwefel und Phosphor. Je nach Geh alt dieser beiden Elemente werden Zusammensetzung und Stahlsorten in die folgenden vier Kategorien eingeteilt:

• Privater Stahl. Dies ist eine Legierung von gewöhnlicher Qualität, die bis zu 0,06 % Schwefel und bis zu 0,07 % Phosphor enthält.
• Qualität. Der Geh alt der oben genannten Stoffe in diesen Stählen ist auf 0,04 % Schwefel und 0,035 % Phosphor reduziert.
• Hohe Qualität. Enthält nur bis zu 0,025 % Schwefel und Phosphor.
• Die hochwertigste Legierung wird zugewiesen, wenn der Schwefelgeh alt nicht mehr als 0,015 und der Phosphorgeh alt nicht mehr als 0,025% beträgt.

Wenn wir über den Produktionsprozess einer gewöhnlichen Legierung sprechen, dann wird sie meistens in offenen Herdöfen oder in Bessmerov, Thomas Konvertern gewonnen. Dieses Produkt wird in große Barren gegossen. Es ist wichtig zu verstehen, dass die Zusammensetzung des Stahls, seine Struktur sowie seine Qualitätsmerkmale und Eigenschaften genau durch das Herstellungsverfahren bestimmt werden.

Zur Gewinnung wird auch hochwertiger Stahl verwendetBei offenen Herdöfen ist der Schmelzprozess jedoch strenger, um ein Qualitätsprodukt zu erh alten.

Das Schmelzen hochwertiger Stähle erfolgt ausschließlich in Elektroöfen. Dies liegt daran, dass die Verwendung dieser Art von Industrieanlagen einen nahezu minimalen Geh alt an nichtmetallischen Zusätzen garantiert, dh den Anteil an Schwefel und Phosphor reduziert.

Um eine besonders hochwertige Legierung zu erh alten, greifen sie auf das Verfahren des Elektroschlacke-Umschmelzens zurück. Die Herstellung dieses Produkts ist nur in Elektroöfen möglich. Diese Stähle liegen nach Abschluss des Herstellungsprozesses immer nur legiert vor.

Legierungsarten nach Anwendung

Natürlich wirkt sich eine Änderung der Zusammensetzung von Stahl stark auf die Leistung dieses Materials aus, wodurch sich auch der Umfang seiner Verwendung ändert. Es gibt Baustähle, die beim Bauen, K altumformen, Einsatzhärten, Anlassen, hochfest usw. verwendet werden können.

Wenn wir über Baustähle sprechen, dann umfassen sie meistens Legierungen mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt sowie niedriglegierte Legierungen. Da sie hauptsächlich für den Bau von Gebäuden verwendet werden, ist ihre wichtigste Eigenschaft eine gute Schweißbarkeit. Einsatzgehärteter Stahl wird am häufigsten für verschiedene Teile verwendet, deren Hauptzweck darin besteht, unter Bedingungen von Oberflächenverschleiß und dynamischer Belastung zu arbeiten.

Andere Stähle

Anderen Stahlsorten kann eine Verbesserung zugeschrieben werden. Diese Art von Legierung wird erst nach einer Wärmebehandlung verwendet. Die Legierung wird zum Abschrecken hohen Temperaturen ausgesetzt und dann in jeder Umgebung getempert.

Zu den hochfesten Stählen gehören solche, bei denen nach der Auswahl der chemischen Zusammensetzung sowie nach einer Wärmebehandlung die Festigkeit fast ein Maximum erreicht, dh etwa doppelt so hoch wie die übliche Typ dieses Produkts.

Federstähle können ebenfalls unterschieden werden. Dies ist eine Legierung, die aufgrund ihrer Herstellung die besten Eigenschaften in Bezug auf Streckgrenze, Belastbarkeit und Ermüdung erh alten hat.

Edelstahlzusammensetzung

Edelstahl ist ein Legierungstyp. Seine Haupteigenschaft ist eine hohe Korrosionsbeständigkeit, die durch Hinzufügen eines Elements wie Chrom zur Zusammensetzung der Legierung erreicht wird. In einigen Situationen können Nickel, Vanadium oder Mangan anstelle von Chrom verwendet werden. Es ist erwähnenswert, dass das Material durch Schmelzen und Hinzufügen der erforderlichen Elemente die Eigenschaften einer von drei Edelstahlsorten annehmen kann.

Die Zusammensetzung dieser Legierungen ist natürlich unterschiedlich. Am einfachsten sind herkömmliche Legierungen mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit 08 X 13 und 12 X 13. Die nächsten beiden Typen dieser korrosionsbeständigen Legierung sollten nicht nur bei normalen, sondern auch bei erhöhten Temperaturen eine hohe Beständigkeit aufweisen.