Innhold
- Karboninnhold i stål
- Grunnleggende fysiske egenskaper ved stål
- Rustfritt stål
- Tilsetningsstoffer til stål
Stål er en legering, et kombinasjonsmetall laget av jern og karbon. Karboninnholdet i stål når maksimalt 1,5 prosent. På grunn av sin hardhet og styrke brukes stål til bygging av bygninger, broer, biler og en rekke andre produksjons- og ingeniørapplikasjoner.
Det meste stål produsert i dag er vanlig karbonstål eller ganske enkelt karbonstål. Karbonet i stål eksisterer i jernkarbidtilstand. Andre elementer, blant dem svovel, fosfor, mangan og silisium, er også til stede.
Karboninnhold i stål
Karbonstål er definert som stål som har sine egenskaper hovedsakelig på grunn av karboninnholdet og ikke inneholder mer enn 0,5 prosent silisium og 1,5 prosent mangan. Vanlige karbonstål, som spenner fra 0,06 prosent karbon til 1,5 prosent karbon, er delt inn i fire typer:
Disse stålene utvikler seg fra mykere til hardere, men de har også tendens til å øke sprøheten. Den første typen brukes i billegemer. Den andre typen finnes i skinner og skinneprodukter som koblinger, veivaksler, aksler, tannhjul og smerter. Den tredje typen brukes i skjæreverktøy og jernbanelinjer, og den siste typen brukes i stempler og sylindere.
Grunnleggende fysiske egenskaper ved stål
Stål har en tetthet på 7 850 kg / m3, noe som gjør den 7,85 ganger så tett som vann. Smeltepunktet på 1.510 C er høyere enn for de fleste metaller. Til sammenligning er smeltepunktet for bronse 1.040 C, kobberet er 1.083 C, det for støpejern er 1.300 C, og det for nikkel er 1.453 C. Wolfram smelter imidlertid ved en searing 3.410 C, noe som ikke er overraskende siden dette elementet blir brukt i glødepærer.
Stålkoeffisient for lineær ekspansjon ved 20 C, i mikrometer per meter per grad Celsius, er 11,1, noe som gjør er mer motstandsdyktig mot skiftende størrelse med temperaturendringer enn for eksempel kobber (16,7), tinn (21,4) og bly (29,1 ).
Rustfritt stål
Rustfritt stål brukes i konstruksjon når korrosjonsmotstand er en viktig ressurs, som for kniver som må opprettholde en skarp kant. En annen vanlig årsak til rustfritt stål er deres høye temperaturegenskaper. I noen prosjekter er høye temperatur oksidasjonsmotstand et absolutt krav, mens i andre er høy temperatur styrke et primært behov.
Tilsetningsstoffer til stål
Små mengder andre metaller tilsatt stål endrer dens egenskaper på måter som er gunstige for visse industrielle anvendelser. For eksempel resulterer kobolt i høyere magnetisk permeabilitet og brukes i magneter. Mangan tilfører styrke og hardhet, og produktet er egnet for tunge jernbaneoverganger. Molybden opprettholder styrken ved høye temperaturer, så dette tilsetningsstoffet er praktisk når du lager hurtigboringsspisser. Nikkel og krom motstår korrosjon og blir vanligvis tilsatt ved fremstilling av kirurgiske instrumenter i stål.