Gelegeerd staal vs Koolstofstaal: De verschillen uitgelegd

Hoe wordt staal geproduceerd?

De primaire grondstof voor het smelten van ijzer is ijzererts, dat voornamelijk bestaat uit Fe2O3. Cokes is de tweede grondstof die wordt gebruikt bij de productie van ijzer.

Tijdens het ijzerproductieproces blijft een deel van de coke achter in het gesmolten ijzer, waardoor er koolstof in het gesmolten ijzer aanwezig is.

Bij de productie van ijzer en staal wordt ijzererts omgezet in ruwijzer, dat vervolgens wordt gebruikt als grondstof voor het maken van staal.

Tijdens het staalproductieproces wordt voornamelijk koolstof verwijderd, hoewel koolstof niet volledig kan worden geëlimineerd.

Staal heeft een specifieke hoeveelheid koolstof nodig om optimaal te presteren. Om de eigenschappen te verbeteren, moeten na het smelten van het koolstofstaal bepaalde legeringselementen worden toegevoegd.

Gietijzer - 2,0-4,5% C;

Staal (koolstofstaal) - 0,05-2,0% C;

Smeedijzer (zuiver ijzer) - C-gehalte minder dan 0,05%;

IJzererts → ruwijzer → staal.

Staal is een legering van ijzer, koolstof (C), silicium (Si), mangaan (Mn), fosfor (P), zwavel (S) en sporen van andere elementen. De mechanische eigenschappen van staal worden sterk beïnvloed door de koolstofgehaltewaardoor het een soort ijzer-koolstoflegering is. Daarom is staal het belangrijkste en meest essentiële metaalmateriaal in technische technologie.

Wat is koolstofstaal?

Koolstofstaal verwijst naar een ijzer-koolstoflegering met minder dan 2% koolstof en kleine hoeveelheden silicium, mangaan, fosfor, zwavel en andere onzuiverheden.

In industriële toepassingen is het koolstofgehalte van koolstofstaal over het algemeen niet hoger dan 1,4% omdat het staal dan te hard en bros wordt, waardoor het moeilijk te verwerken is en de productie- en gebruikswaarde afneemt.

Koolstofstaal kan op basis van zijn kwaliteit worden onderverdeeld in gewoon koolstofhoudend constructiestaal en koolstofhoudend constructiestaal van hoge kwaliteit.

Hoogwaardig koolstofstaal voor constructiedoeleinden heeft een lager toelaatbaar zwavel- en fosforgehalte dan gewoon koolstofstaal, wat resulteert in betere uitgebreide mechanische eigenschappen.

Op basis van het koolstofgehalte kan koolstofstaal worden geclassificeerd als koolstofstaal met een laag koolstofgehalte, koolstofstaal met een gemiddeld koolstofgehalte en koolstofstaal met een gemiddeld koolstofgehalte. hoog koolstofstaal.

Naarmate het koolstofgehalte toeneemt, neemt de hardheid van koolstofstaal toe terwijl de taaiheid afneemt.

• Laag koolstofstaal - koolstofgehalte ≤ 0,25%;
• Middelzwaar koolstofstaal - koolstofgehalte > 0,25% ≤ 0,60%;
• Koolstofstaal - koolstofgehalte > 0,60%.

Wat is gelegeerd staal?

Om de eigenschappen van staal te verbeteren, legeringselementen worden toegevoegd aan koolstofstaal tijdens het smeltproces, waardoor gelegeerd staal ontstaat. Gebruikelijke soorten gelegeerd staal zijn onder andere chroomstaal, mangaanstaal, chroom-mangaanstaal en chroom-nikkelstaal.

Gelegeerd staal, ook bekend als speciaal staal, heeft unieke eigenschappen, zoals een hoge hardheid, slijtvastheid, taaiheid en corrosiebestendigheid.

Legeringselementen die vaak aan staal worden toegevoegd zijn onder andere Si, W, Mn, Cr, Ni, Mo, V en Ti.

Volgens de totale inhoud van legeringselementenHet kan worden onderverdeeld in:

• Laaggelegeerd staal - totaal gehalte aan legeringselementen ≤ 5%;
• Medium gelegeerd staal - de totale inhoud van legeringselementen is 5% ~ 10%;
• Hooggelegeerd staal - totale inhoud van legeringselementen > 10%.

Gelegeerd staal wordt geclassificeerd volgens gebruik:

• Gelegeerd constructiestaal: gebruikt als technische onderdelen (buizen en steunen, enz.); diverse mechanische onderdelen (assen, tandwielen, veren, waaiers, enz.).
• Alloy gereedschapsstaal: gebruikt als meetapparatenmallen, gereedschap, enz.
• Staal met speciale prestaties: zoals roestvrij staal, hittebestendig staal, enz., met speciale fysische of chemische eigenschappen.

Wat zijn de verschillen tussen koolstofstaal en gelegeerd staal?

Het verschil tussen koolstofstaal en gelegeerd staal is als volgt:

Koolstofstaal is de belangrijkste legeringstoevoeging in staal.

Gelegeerd staal wordt gebruikt om koolstof te verwijderen uit staal en andere metalen of materialen om de prestaties te verbeteren.

Koolstofstaal wordt ingedeeld op basis van de hoeveelheid koolstof in het staal.

De vier hoofdcategorieën zijn koolstofstaal met een laag koolstofgehalte en koolstofstaal met een laag koolstofgehalte, koolstofstaal met een gemiddeld koolstofgehalte, koolstofstaal met een hoog koolstofgehalte en koolstofstaal met een ultrahoog koolstofgehalte.

0,16-0,29% koolstof in carbon staal.

Deze vormen van staal worden vaak gebruikt omdat ze relatief goedkoop zijn en een aanvaardbare kwaliteit bieden. materiaaleigenschappen voor veel toepassingen.

Ze zijn kneedbaar, niet bros, en kunnen verder worden versterkt door carboneren, waardoor hun oppervlaktehardheid toeneemt.

Koolstofstaal in de legering bevat meestal 0,30-0,59% koolstof, waardoor er een balans is tussen vervormbaarheid en sterkte en een goede slijtvastheid.

Deze staalsoorten worden vaak gebruikt in smeedwerk en voor de productie van grote industriële en auto-onderdelen.

0,6-0,99% koolstof in carbon staal

Ultrahoog koolstofstaal, dat ongeveer 1-2% koolstof bevat, staat bekend om zijn uitzonderlijke sterkte en wordt vaak gebruikt bij de productie van veren en staaldraad met hoge sterkte.

Deze staalsoorten kunnen worden gehard om een aanzienlijke hardheid te bereiken, waardoor ze ideaal zijn voor gespecialiseerde producten zoals assen.

Een koolstofgehalte van 1,2% of meer in staal wordt meestal geproduceerd door middel van poedermetallurgie.

Staal met een koolstofgehalte van meer dan 2% wordt over het algemeen geclassificeerd als gietijzer. Gelegeerd staal daarentegen bestaat uit verschillende hoeveelheden metalen en materialen die hun eigenschappen verbeteren.

Koolstofstaal is een basismetaal dat in bijna elke industrie ter wereld wordt gebruikt, waaronder lucht- en ruimtevaart, vliegtuigen, auto's, chemische industrie en nationale defensie.

Gelegeerd staal heeft verschillende eigenschappen die op verschillende gebieden kunnen worden gebruikt, zoals bij de constructie van tandwielen, buizen, steunen en infrastructuur.