Stal stopowa i niestopowa - czy znasz różnicę?

Co to jest stal?

Stal jest to stop żelaza z węglem o zawartości węgla do 2%, przerobiony plastycznie i obrobiony cieplnie. Stop ten zawiera oprócz węgla także inne pierwiastki chemiczne, częściowo pochodzące z procesu metalurgicznego m.in. domieszki takie jak Mn, Si czy Al oraz zanieczyszczenia takie jak S czy P, które mają  niekorzystny wpływ na gotowy wyrób, powodując kruchość stali na zimno i gorąco.

Jednak, aby polepszyć własności stali lub wytworzyć materiał do konkretnego zastosowania celowo wprowadza się składniki stopowe umożliwiające uzyskanie pożądanej struktury, która istotnie wpływa na własności mechaniczne w procesach obróbki plastycznej, odporność na korozję, żaroodporność, żarowytrzymałość itp.

Zgodnie z normą europejską PN-EN 10020:2003 z uwagi na skład chemiczny stali wyróżnia się:

• stale niestopowe nazywane także węglowe, w których zawartość każdego z pierwiastków jest mniejsza od wartości granicznych przedstawionych w tablicy 1,
• stale stopowe, w których zawartość co najmniej jednego z pierwiastków jest równe lub większe od wartości granicznej podanej w tablicy 1.

Tablica 1. Graniczne stężenie pierwiastków w stalach niestopowych

Ponadto, część stali, których zawartość pierwiastków jest inna niż podana w PN-EN również jest zaliczana do stali stopowych.

Stale stopowe, ze względu na sumaryczne stężenie pierwiastków umownie dzieli się na trzy grupy:

• niskostopowe, w których stężenie jednego pierwiastka, z wyjątkiem C, jest mniejsze od 2%, a łączna suma pierwiastków nie przekracza 3,5%,
• średniostopowe,  w których stężenie jednego pierwiastka, z wyjątkiem C, mieści się w przedziale od 2 do 8% lub łączna suma pierwiastków nie przekracza 12%,
• wysokostopowe, w których stężenie jednego pierwiastka jest większe od 8%, a łączna suma pierwiastków nie przekracza 55%,

W zależności od tego, który pierwiastek w stali stopowej jest dominujący wyróżniamy także m.in. stale:

• stale manganowe – charakteryzujące się wysokimi własnościami wytrzymałościowymi są często stosowane do budowy śrutownic, sejfów, części odpornych na ścieranie w urządzeniach rozdrabniających, płyty do młynów itp.
• stale krzemowe – jako miękki stop magnetyczny jest stosowany w przemyśle energetycznym, elektronicznym i wojskowym oraz aplikowany do wytwarzania silników i mikrosilników, transformatorów, przekaźników i przełączników magnetycznych itp. 
• stale chromowo-niklowe – często wykorzystywane w przemyśle nuklearnym, maszynowym, spożywczym, farmaceutycznym, transporcie itd. i inne. 

W  światowej produkcji stali, około 85% stanowią stale konstrukcyjne niestopowe, natomiast pozostałe 15% to stale stopowe maszynowe i konstrukcyjne oraz żaroodporne i żarowytrzymałe, narzędziowe, a także o specjalnych własnościach fizycznych. Wytwarzanie wyrobów stalowych o wysokich własnościach mechanicznych umożliwia wykonanie konstrukcji lekkich o dużej nośności i wydłużonym czasie eksploatacji, pojazdów o coraz mniejszym zużyciu paliwa i emisji szkodliwych spalin. 

Wróć na główną stronę bloga

Wróć na bloga