Typer och egenskaper hos stål

Olika typer av stål produceras enligt de mekaniska och fysiska egenskaperna som krävs för deras tillämpning. Olika klassificeringssystem används för att skilja stål baserat på dessa egenskaper, som inkluderar densitet, elasticitet, smältpunkt, värmeledningsförmåga, styrka och hårdhet (bland andra). För att tillverka olika stål varierar tillverkarna typ och kvantitet av legeringsmetaller, produktionsprocessen och hur stålet arbetar för att producera vissa produkter.

Enligt American Iron and Steel Institute (AISI) kan stål i stort sett kategoriseras i fyra grupper baserat på deras kemiska kompositioner:

1. Kolstål
2. Legeringsstål
3. Rostfritt stål
4. Verktygsstål

Kolstål är legeringar gjorda av en kombination av järn och kol. Genom att variera procentandelen kol är det möjligt att producera stål med en mängd olika kvaliteter. I allmänhet, desto högre kolnivå desto starkare och mer sprött stål.

Stål med låg kolhalt kallas ibland "smidesjärn." Det är lätt att arbeta och kan användas för dekorativa produkter som staket eller lampstolpar. Medium kolstål är mycket starkt och används ofta för stora strukturer som broar. Stål med högt kolhalt används främst för ledningar. Den ultrahöga

Legeringsstål heter så att de är tillverkade med en liten procentandel av en eller flera metaller förutom järn. Tillsatsen av legeringar förändrar stålens egenskaper. Till exempel producerar stål tillverkat av järn, krom och nickel rostfritt stål. Tillsatsen av aluminium kan göra stål mer enhetligt i utseende. Stål med tillsatt mangan blir exceptionellt hårt och starkt.

Rostfritt stål innehåller mellan 10 och 20% krom, vilket gör stålet extremt motståndskraftigt mot korrosion (rost). När stål innehåller mer än 11% krom är det cirka 200 gånger mer motståndskraftigt mot korrosion som stål som inte innehåller krom. Det finns tre grupper av rostfritt stål:

• Austenitiska stål, som har mycket högt krom, innehåller också små mängder nickel och kol. Dessa används ofta för livsmedelsbearbetning och rörledning. De värderas delvis för att de är icke-magnetiska.
• Ferritiska stål innehåller cirka 15% krom men spårar bara mängder kol- och metalllegeringar såsom molybden, aluminium eller titan. Dessa stål är magnetisk, mycket hård och starkoch kan förstärkas ytterligare genom kallbearbetning.
• Martensitiska stål innehåller måttliga mängder krom, nickel och kol. De är magnetiska och värmebehandlingsbara. Martensitiska stål används ofta för skärverktyg som knivar och kirurgisk utrustning.

Verktygsstål är hållbara, värmebeständiga metaller som innehåller volfram, molybden, kobolt och vanadin. De används, inte överraskande, för att göra verktyg som borrar. Det finns en mängd olika typer av verktygsstål som innehåller olika mängder av olika legeringsmetaller.