Rodzaje i gatunki stali: właściwości, zastosowania i klasyfikacja

Stal to kluczowy materiał w wielu gałęziach przemysłu. Poznaj różne rodzaje i gatunki stali. Dowiedz się o ich właściwościach i szerokim zastosowaniu.

Czym jest stal? Skład chemiczny i podstawy

Stal stanowi ważny stop metali. Głównym składnikiem jest żelazo (Fe). Dodaje się do niego węgiel (C). Inne pierwiastki również wchodzą w skład stali. Ich obecność wpływa na właściwości stopu.

Aby materiał był stalą, musi zawierać węgiel. Jego minimalna zawartość to 0,02%. Nie może przekraczać 2%. Stop żelaza z niższą ilością węgla to żeliwo ciągliwe. Materiał z zawartością węgla powyżej 2% to żeliwo.

Skład chemiczny stali decyduje o jej cechach. Wpływa na wytrzymałość materiału. Decyduje też o odporności na korozję. Różne pierwiastki modyfikują właściwości stali.

Klasyfikacja stali: różne sposoby podziału

Stal klasyfikuje się na wiele sposobów. Podstawowy podział opiera się na składzie chemicznym. Inną metodą jest podział według sposobu wytwarzania. Można też grupować stale według ich przeznaczenia i zastosowania.

Dobór stali zależy od jej zastosowania. Warunki eksploatacji są kluczowe. Gatunek stali wpływa na jakość wyrobu. Decyduje też o właściwościach gotowych elementów.

Podział stali według składu chemicznego

Głównym kryterium jest zawartość węgla. Wyróżnia się stale węglowe i stopowe. Stale węglowe zawierają głównie żelazo i węgiel. Stale stopowe mają dodatki innych pierwiastków. Te dodatki to na przykład chrom, nikiel, mangan.

Zawartość dodatków stopowych dzieli stale dalej. Stale niskostopowe mają do 5% dodatków. Średniostopowe zawierają 5% do 10%. Stale wysokostopowe mają powyżej 10% tych elementów.

Stale węglowe: najpopularniejszy typ

Stal węglowa to materiał bardzo powszechny. Jest to jeden z najpopularniejszych rodzajów stali. Składa się głównie z żelaza i węgla. Zawartość węgla w stali węglowej wynosi zazwyczaj 0,05% do 2,1%. Niektóre źródła podają zakres 0,02% do 2%. Ta zawartość decyduje o właściwościach stali.

Stal węglowa charakteryzuje się mocą i trwałością. Jest stosunkowo lekka. Nadaje się do wielu zastosowań przemysłowych. Można ją poddawać obróbce cieplnej. To zwiększa jej wytrzymałość i twardość.

Rodzaje stali węglowej ze względu na zawartość węgla

Zawartość węgla dzieli stal węglową na trzy główne typy:

• Stal niskowęglowa: Zawiera do 0,25% lub 0,3% węgla. Ten materiał jest plastyczny. Nadaje się do głębokiego tłoczenia. Stosuje się go do produkcji blach.
• Stal średniowęglowa: Zawiera od 0,25% do 0,6% węgla. Jest bardziej wytrzymała od niskowęglowej. Wykorzystywana jest w budownictwie. Produkuje się z niej części do pojazdów. Stosuje się ją do produkcji obciążonych mechanicznie elementów.
• Stal wysokowęglowa: Zawiera od 0,6% do 2,1% węgla. Ten typ jest bardzo twardy. Jest stosowany do produkcji narzędzi. Może być długo hartowany. Osiąga wtedy ekstremalną wytrzymałość.

Dodatkowo, norma PN-EN 10020:2003 klasyfikuje stal pod względem jakości. Najwyższa jakość ma ≤ 0,03% zanieczyszczeń. Wyższa jakość ma ≤ 0,07%. Zwykła jakość ma ≤ 0,1% zanieczyszczeń.

Właściwości stali węglowej

Właściwości stali węglowej zależą od zawartości węgla. Im więcej węgla, tym stal jest twardsza. Zwiększa się też jej wytrzymałość. Jednocześnie spada plastyczność materiału.

Cechy użytkowe stali to jej właściwości mechaniczne. Obejmują wytrzymałość na rozciąganie. Zaliczamy do nich twardość. Ważna jest również plastyczność.

Właściwości technologiczne określają możliwości obróbki. Należą do nich spawalność materiału. Ważna jest kowalność. Istotna jest też obróbka skrawaniem.

Stal węglowa może być poddawana obróbce cieplnej. Proces ten zwiększa jej wytrzymałość. Wpływa też na twardość materiału. Hartowanie jest przykładem takiej obróbki.

Spawalność stali węglowej

Spawalność stali zależy od jej składu chemicznego. Wskaźnik równoważnika węgla (CE) jest kluczowy. Stal jest łatwo spawalna, gdy CE < 0,42%. Ograniczoną spawalność ma stal z CE między 0,42% a 0,60%. Stal jest trudno spawalna, gdy CE > 0,60%.

Do spawania stali używa się różnych technologii. Popularne metody to spawanie TIG. Stosuje się również spawanie MIG/MAG. Wybór metody zależy od rodzaju stali. Zależy też od umiejętności spawacza.

Podział stali według metody wytwarzania

Stal wytwarzana jest na różne sposoby. Do produkcji staliwa węglowego używa się pieców. Popularne są piece łukowe. Stosuje się również piece indukcyjne.

Inne technologie to metalurgia proszków. Stosuje się też walcowanie. Kucie jest kolejną metodą obróbki. Te procesy nadają stali pożądany kształt. Kształtują też jej strukturę i właściwości.

Podział stali według zastosowania

Stal ma bardzo szerokie zastosowanie. Można podzielić ją na kategorie. Wyróżnia się stal konstrukcyjną. Jest też stal narzędziowa. Istnieje stal nierdzewna. Jest też stal żaroodporna.

Stal konstrukcyjna jest wytrzymała. Charakteryzuje się dobrą plastycznością. Stosuje się ją w budownictwie. Wykorzystuje się ją do tworzenia mostów. Buduje się z niej wieżowce.

Zastosowanie stali węglowej w przemyśle

Stal węglowa jest wszechstronnym materiałem. Wykorzystuje się ją praktycznie wszędzie. Znajduje się w przedmiotach codziennego użytku. Używa się jej w monumentalnych konstrukcjach.

Stal stosuje się w budownictwie. Jest elementem pojazdów. Używa się jej do produkcji narzędzi. Wytwarza się z niej broń. Jest też składnikiem mebli.

W zakładach produkcyjnych Metalkas S.A. zużywa się dużo stali. Rocznie jest to 25-30 tysięcy ton. Stal służy do produkcji różnych wyrobów. Powstają z niej drabiny przystawne. Produkuje się regały metalowe. Wytwarza się meble warsztatowe. Stal jest podstawą sejfów.

• Zobacz wyroby ze stali w naszym sklepie:
• Drabiny przystawne
• Regały metalowe szare i grafitowe
• Regały metalowe 5 półek
• Regały metalowe o głębokości 50cm

Stal średniowęglowa jest używana do części pojazdów mechanicznych. Stosuje się ją również w budownictwie. Stal niskowęglowa nadaje się do blach. Wykorzystuje się ją do części głęboko tłoczonych.

Stal węglowa znajduje zastosowanie w wielu branżach. Używana jest do części okrętów. Produkuje się z niej maszyny dla stoczni. Stosuje się ją do produkcji wierteł i tarcz. Wytwarza się z niej maszyny i części.

W budowie rurociągów grzewczych stosuje się stal węglową. Jest to tańsza alternatywa dla miedzi. Staliwa węglowe są ważne w odlewnictwie. Odlewy można poddawać obróbce cieplnej. Możliwa jest też obróbka cieplno-chemiczna.

Dobór gatunku stali: kluczowe parametry

Dobór gatunku stali jest bardzo ważny. Wpływa na jakość produktu końcowego. Należy uwzględnić przeznaczenie stali. Ważne są też warunki jej eksploatacji.

Parametry wytrzymałościowe stali są kluczowe. Określają, jak materiał znosi obciążenia. Do ważnych cech należą wytrzymałość na rozciąganie. Liczy się też twardość materiału.

Właściwości technologiczne stali są istotne. Spawalność decyduje o możliwości łączenia. Kowalność wpływa na formowanie. Obróbka skrawaniem pozwala na precyzyjne kształtowanie.

Normy i certyfikaty jakości potwierdzają właściwości stali. Zapewniają, że materiał spełnia wymagania. Należy korzystać ze sprawdzonych dostawców stali.

• Warto skorzystać z pomocy ekspertów.
• Dostosuj wybór stali do własnych potrzeb.

Cena stali węglowej i czynniki wpływające

Cena stali węglowej podlega zmianom. Jest uzależniona od wielu czynników. Średnia cena stali węglowej w 2023 roku wynosiła około 0,40 USD za funt. Odpowiada to około 800 USD za tonę.

Cena stali walcowanej na gorąco (HRC) w Ameryce Północnej to 40,40 USD za 808 funtów. Cena stali walcowanej na zimno (CRC) w Chinach wynosi około 1000 USD za tonę. Te wartości są zmienne.

Cztery najważniejsze czynniki wpływają na cenę stali. Należą do nich koszty surowców. Ważne są koszty energii. Popyt i podaż na rynku globalnym również mają znaczenie. Polityka handlowa i cła też wpływają na ceny.

Aby poznać dokładną cenę stali, trzeba wziąć pod uwagę wiele czynników. Wycena zależy od gatunku stali. Liczy się też ilość zamawianego materiału. Lokalizacja dostawy jest istotna.