Διαφορετικοί τύποι χάλυβα και ιδιότητες

Σύμφωνα με την Παγκόσμια Ένωση Χάλυβα, υπάρχουν πάνω από 3.500 διαφορετικοί βαθμοί ατσάλι, που περιλαμβάνει μοναδικές φυσικές, χημικές και περιβαλλοντικές ιδιότητες.

Στην ουσία, ο χάλυβας αποτελείται από σίδηρο και άνθρακα, αν και είναι η ποσότητα του άνθρακα, καθώς και το επίπεδο ακαθαρσιών και πρόσθετων στοιχείων κράματος που καθορίζουν τις ιδιότητες κάθε χάλυβα Βαθμός.

Η περιεκτικότητα σε άνθρακα σε χάλυβα μπορεί να κυμαίνεται από 0,1% -1,5%, αλλά οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ποιότητες χάλυβα περιέχουν μόνο 0,1% -0,25% άνθρακα. Στοιχεία όπως μαγγάνιο, ο φωσφόρος και το θείο βρίσκονται σε όλες τις ποιότητες χάλυβα, αλλά, ενώ το μαγγάνιο παρέχει ευεργετικά αποτελέσματα, ο φωσφόρος και το θείο είναι επιβλαβείς για την αντοχή και την αντοχή του χάλυβα.

Ο χάλυβας μπορεί γενικά να κατηγοριοποιηθεί σε τέσσερις ομάδες με βάση τις χημικές τους συνθέσεις:

1. Χάλυβες άνθρακα
2. Χάλυβες κραμάτων
3. Ανοξείδωτοι χάλυβες
4. Χάλυβες εργαλείων

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις τυπικές ιδιότητες του χάλυβα σε θερμοκρασία δωματίου (25 ° C). Οι ευρείες περιοχές αντοχής σε εφελκυσμό, αντοχή απόδοσης και σκληρότητα οφείλονται σε μεγάλο βαθμό σε διαφορετικές συνθήκες θερμικής επεξεργασίας.

Οι χάλυβες άνθρακα περιέχουν ίχνη ποσότητας στοιχείων κράματος και αντιπροσωπεύουν το 90% της συνολικής παραγωγής χάλυβα. Οι χάλυβες άνθρακα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν περαιτέρω σε τρεις ομάδες ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα:

• Χάλυβες χαμηλού άνθρακα / Ήπιοι χάλυβες περιέχουν έως και 0,3% άνθρακα
• Οι χάλυβες μεσαίου άνθρακα περιέχουν 0,3-0,6% άνθρακα
• Οι χάλυβες υψηλού άνθρακα περιέχουν περισσότερο από 0,6% άνθρακα

Χάλυβες κραμάτων περιέχουν στοιχεία κράματος (π.χ. μαγγάνιο, πυρίτιο, νικέλιο, τιτάνιο, χαλκό, χρώμιο και αλουμίνιο) σε διάφορες αναλογίες με σειρά για χειρισμό των ιδιοτήτων του χάλυβα, όπως σκληρότητα, αντοχή στη διάβρωση, αντοχή, διαμορφωσιμότητα, ικανότητα συγκόλλησης ή ολκιμότητα. Οι εφαρμογές για κράματα χάλυβα περιλαμβάνουν αγωγούς, ανταλλακτικά αυτοκινήτων, μετασχηματιστές, ηλεκτροπαραγωγούς και ηλεκτροκινητήρες.

Οι ανοξείδωτοι χάλυβες περιέχουν γενικά μεταξύ 10-20% χρώμιο ως το κύριο στοιχείο κράματος και εκτιμώνται για υψηλή αντοχή στη διάβρωση. Με πάνω από 11% χρώμιο, ο χάλυβας είναι περίπου 200 φορές πιο ανθεκτικός στη διάβρωση από τον μαλακό χάλυβα. Αυτοί οι χάλυβες μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες με βάση την κρυσταλλική δομή τους:

• Ωστενιτικό: Οι ωστενιτικοί χάλυβες είναι μη μαγνητικοί και μη θερμικά επεξεργάσιμοι και γενικά περιέχουν 18% χρώμιο, 8% νικέλιο και λιγότερο από 0,8% άνθρακα. Ωστενιτικοί χάλυβες αποτελούν το μεγαλύτερο τμήμα της παγκόσμιας αγοράς ανοξείδωτου χάλυβα και χρησιμοποιούνται συχνά σε εξοπλισμό επεξεργασίας τροφίμων, σκεύη κουζίνας και σωληνώσεις.
• Φερριτικό: Φερριτικοί χάλυβες περιέχουν ίχνη νικελίου, 12-17% χρώμιο, λιγότερο από 0,1% άνθρακα, μαζί με άλλα στοιχεία κράματος, όπως μολυβδαίνιο, αλουμίνιο ή τιτάνιο. Αυτοί οι μαγνητικοί χάλυβες δεν μπορούν να σκληρυνθούν θερμική επεξεργασία αλλά μπορεί να ενισχυθεί με ψυχρή εργασία.
• Martensitic: Οι μαρτενσιτικοί χάλυβες περιέχουν 11-17% χρώμιο, λιγότερο από 0,4% νικέλιο και έως 1,2% άνθρακα. Αυτοί οι μαγνητικοί και θερμικά επεξεργάσιμοι χάλυβες χρησιμοποιούνται σε μαχαίρια, εργαλεία κοπής, καθώς και σε οδοντιατρικό και χειρουργικό εξοπλισμό.

Οι χάλυβες εργαλείων περιέχουν βολφράμιο, μολυβδαίνιο, κοβάλτιο και βανάδιο σε διάφορες ποσότητες για αύξηση της αντοχής στη θερμότητα και της αντοχής, καθιστώντας τα ιδανικά για κοπή και διάτρηση εξοπλισμού.

Προϊόντα χάλυβα μπορεί επίσης να διαιρεθεί με τα σχήματα και τις σχετικές εφαρμογές τους:

• Τα προϊόντα Long / Tubular περιλαμβάνουν ράβδους και ράβδους, ράγες, σύρματα, γωνίες, σωλήνες και σχήματα και τμήματα. Αυτά τα προϊόντα χρησιμοποιούνται συνήθως στους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας και των κατασκευών.
• Τα Flat προϊόντα περιλαμβάνουν πλάκες, φύλλα, ρόλους και ταινίες. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται κυρίως σε ανταλλακτικά αυτοκινήτων, συσκευές, συσκευασίες, ναυπηγεία και κατασκευές.
• Άλλα προϊόντα περιλαμβάνουν βαλβίδες, εξαρτήματα και φλάντζες και χρησιμοποιούνται κυρίως ως υλικά σωληνώσεων.