Различни видове и свойства на стоманата

Според Световната стоманена асоциация има над 3500 различни степени на стомана, обхващащи уникални физични, химични и екологични свойства.

По същество стоманата е съставена от желязо и въглерод, въпреки че това е количеството въглерод, както и ниво на примеси и допълнителни легиращи елементи, които определят свойствата на всяка стомана клас.

Съдържанието на въглерод в стоманата може да варира от 0,1% -1,5%, но най-използваните марки стомана съдържат само 0,1% -0,25% въглерод. Елементи като манган, фосфорът и сярата се срещат във всички степени на стоманата, но докато манганът осигурява благоприятни ефекти, фосфорът и сярата са вредни за здравината и издръжливостта на стоманата.

Стоманата може да бъде категоризирана в четири групи въз основа на техните химични състави:

1. Въглеродни стомани
2. Легирани стомани
3. Неръждаеми стомани
4. Стомани за инструменти

Таблицата по-долу показва типичните свойства на стоманите при стайна температура (25 ° C). Широките диапазони на якост на опън, якост на якост и твърдост до голяма степен се дължат на различни условия на термична обработка.

Въглеродните стомани съдържат следи от легиращи елементи и представляват 90% от общото производство на стомана. Въглеродните стомани могат да бъдат допълнително класифицирани в три групи в зависимост от тяхното съдържание на въглерод:

• Нисковъглеродните стомани / леките стомани съдържат до 0,3% въглерод
• Средно въглеродните стомани съдържат 0,3-0,6% въглерод
• Високовъглеродните стомани съдържат повече от 0,6% въглерод

Легирани стомани съдържат легиращи елементи (например манган, силиций, никел, титан, мед, хром и алуминий) в различни пропорции за манипулиране на свойствата на стоманата, като нейната втвърдимост, устойчивост на корозия, якост, формообразуване, заваряемост или пластичност. Заявленията за стоманени сплави включват тръбопроводи, авточасти, трансформатори, генератори и електрически двигатели.

Неръждаемите стомани като цяло съдържат между 10-20% хром като основен легиращ елемент и се оценяват за висока устойчивост на корозия. С над 11% хром стоманата е около 200 пъти по-устойчива на корозия от меката стомана. Тези стомани могат да бъдат разделени на три групи въз основа на кристалната им структура:

• Аустенит: Аустенитните стомани са немагнитни и не се поддават на термична обработка и обикновено съдържат 18% хром, 8% никел и по-малко от 0,8% въглерод. Аустенитни стомани формират най-голямата част от световния пазар от неръждаема стомана и често се използват в хранително-вкусовото оборудване, кухненските прибори и тръбопроводите.
• феритни: Феритни стомани съдържат следи от никел, 12-17% хром, по-малко от 0,1% въглерод, заедно с други легиращи елементи, като молибден, алуминий или титан. Тези магнитни стомани не могат да бъдат втвърдени от топлинна обработка но може да бъде подсилен чрез студена работа.
• Мартензитни: Мартензитните стомани съдържат 11-17% хром, по-малко от 0,4% никел и до 1,2% въглерод. Тези магнитни и термично лечими стомани се използват в ножове, режещи инструменти, както и в стоматологично и хирургично оборудване.

Стоманите за инструменти съдържат волфрам, молибден, кобалт и ванадий в различни количества за повишаване на термоустойчивостта и издръжливостта, което ги прави идеални за оборудване за рязане и пробиване.

Стоманени изделия също могат да бъдат разделени по техните форми и свързани приложения:

• Дългите / тръбни продукти включват пръти и пръти, релси, проводници, ъгли, тръби и форми и секции. Тези продукти се използват често в автомобилния и строителния сектор.
• Плоските продукти включват плочи, чаршафи, рулони и ленти. Тези материали се използват главно в автомобилни части, уреди, опаковки, корабостроене и строителство.
• Други продукти включват клапани, фитинги и фланци и се използват главно като тръбни материали.