Co to jest stal węglowa?

Stal węglowa jest stopem metalu powstającym w wyniku połączenia żelaza i węgla. Stal jest zwykle uważana za stal węglową, gdy proporcje innych pierwiastków śladowych w niej nie przekraczają pewnych wartości procentowych. Maksymalne wartości procentowe wynoszą zazwyczaj 1,65 procent dla manganu i 0,6 procent dla miedzi i krzemu. Procent miedzi musi wynosić co najmniej 0,4 procent. Stal, która zawiera również wyższe lub określone ilości innych pierwiastków, takich jak nikiel, chrom lub wanad, nazywa się stalą stopową.

Producenci dodają węgiel do żelaza, aby zestalić znajdujące się w nim struktury i wzmocnić powstały metal. Jest to jeden z najbardziej opłacalnych materiałów stopowych, a zmiana ilości węgla zmienia właściwości stali. Stale węglowe można sklasyfikować jako stale niskowęglowe, stale średniowęglowe, stale wysokowęglowe i ultra wysokowęglowe.

Stale o bardzo niskiej zawartości węgla, około 0,05 procent do 0,3 procent, nazywane są stalami niskowęglowymi i są podobne do żelaza. Są bardzo plastyczne, co czyni je trudnymi w obróbce. Służą do wykonywania płaskich walcowanych blach lub taśm stalowych, które są wykorzystywane do tworzenia statków, wyrobów z drutu, karoserii samochodowych, urządzeń domowych, blaszanych blach i innych. Stale niskoemisyjne są tańsze, ale nie można ich zmienić poprzez obróbkę cieplną, dlatego zwykle są używane do produkcji i paneli.

Zwiększenie zawartości węgla sprawia, że ​​stal węglowa jest twardsza i mocniejsza, ale zmniejsza spawalność i ciągliwość stali oraz sprawia, że ​​stal jest bardziej krucha. Producenci dodają również śladowe ilości innych materiałów stopowych do stali węglowej, które nie wpływają na właściwości stali, ale pozwalają im kontrolować niektóre cechy stali. Wpływają na to między innymi elastyczność, wytrzymałość i twardość stali.

Stale średniowęglowe mają wyższą zawartość węgla około 0,3 procent do 0,6 procent. Są łatwiejsze w obróbce, a niektórzy producenci dodają do stali trochę krzemu i manganu, aby poprawić jego jakość. Te stale są nadal tanie i służą do wytwarzania takich elementów, jak osie, koła zębate, wały, szyny, rurociągi i złącza.

Stale wysokowęglowe są bardzo trudne do spawania, ponieważ zawierają węgiel w zakresie od 0,6 procent do 1,0 procent. Mają także wyższe proporcje manganu, który jest dodawany w celu zwiększenia hartowności stali. Stal wysokowęglowa jest bardzo podatna na ciepło i łatwo utwardza ​​się płomieniem, co pozwala na obróbkę w wielu różnych postaciach. Stale wysokowęglowe mają większą wytrzymałość na rozciąganie i są wykorzystywane do tworzenia takich produktów, jak narzędzia skrawające, ostrza, sprężyny i druty o wysokiej wytrzymałości.

Stale ultra wysokowęglowe zawierają węgiel w zakresie od 1,25 procent do 2,0 procent. Tego rodzaju stali węglowej nie można obrabiać na zimno, ponieważ jest ona dość krucha. Stale o ultra wysokiej zawartości węgla są wykorzystywane do tworzenia komponentów wymagających ekstremalnej twardości, takich jak ostrza, narzędzia tnące i duże części. Są bardzo wrażliwe na ciepło i mają dobrą skrawalność oraz doskonałą odporność na zużycie.