Was ist legierter Stahl?
Stahl ist eine Metalllegierung, die je nach Güte und Qualität des Stahls neben geringen Mengen Kohlenstoff hauptsächlich aus Eisen besteht. Legierter Stahl ist jede Art von Stahl, der absichtlich ein oder mehrere Elemente außer Kohlenstoff zugesetzt wurden, um eine gewünschte physikalische Eigenschaft oder Charakteristik zu erzeugen. Übliche Elemente, die zur Herstellung von legiertem Stahl hinzugefügt werden, sind Molybdän, Mangan, Nickel, Silizium, Bor, Chrom und Vanadium.
Legierter Stahl wird häufig in zwei Gruppen unterteilt: hochlegierte Stähle und niedriglegierte Stähle. Der Unterschied zwischen den beiden ist etwas willkürlich definiert. Die meisten sind sich jedoch einig, dass jeder Stahl, der mit mehr als acht Prozent seines Gewichts als andere Elemente neben Eisen und Kohlenstoff legiert ist, hochlegierter Stahl ist. Niedriglegierte Stähle sind etwas häufiger. Die physikalischen Eigenschaften dieser Stähle werden durch die anderen Elemente modifiziert, um ihnen im Vergleich zu Kohlenstoffstahl eine größere Härte, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit oder Zähigkeit zu verleihen. Um solche Eigenschaften zu erzielen, müssen diese Legierungen häufig wärmebehandelt werden.
Wenn der Kohlenstoffgehalt in einem niedrig legierten Stahl im mittleren bis hohen Bereich liegt, kann das Schweißen schwierig sein. Wenn der Kohlenstoffgehalt auf einen Bereich von 0,1% bis 0,3% gesenkt wird und einige der Legierungselemente reduziert werden, kann der Stahl eine bessere Schweißbarkeit und Formbarkeit erreichen, während die Festigkeit beibehalten wird, für die Stahl bekannt ist. Solche Metalle werden als hochfeste niedriglegierte Stähle klassifiziert.
Der vielleicht bekannteste legierte Stahl ist Edelstahl. Dies ist eine Stahllegierung mit einem Chromgehalt von mindestens 10%. Edelstahl ist widerstandsfähiger gegen Flecken, Korrosion und Rost als gewöhnlicher Stahl. Es wurde 1913 von Harry Brearley aus Sheffield, England, entdeckt, aber die Entdeckung wurde erst 1915 der Welt angekündigt. Edelstahl wird üblicherweise in Tischbesteck, Schmuck, Uhrenarmbändern, chirurgischen Instrumenten sowie in der Luftfahrtindustrie verwendet. Sein vertrauter Glanz wurde auch für viele berühmte architektonische Entwürfe verwendet, wie zum Beispiel für den Gateway Arch in St. Louis, Missouri, und den Höhepunkt des Chrysler Building in New York City.
In allen Arten von legiertem Stahl neigen die Legierungselemente dazu, entweder Carbide oder Verbindungen zu bilden, anstatt einfach gleichförmig mit Eisen und Kohlenstoff gemischt zu werden. Nickel, Aluminium und Silizium sind Beispiele für die Elemente, die im Stahl Verbindungen bilden. Wolfram und Vanadium bilden Carbide, die beide die Härte und Stabilität des Endprodukts erhöhen.