Wat maakt staal zo onmisbaar in de moderne bouw en productie? Dit artikel verkent de verschillende kenmerken en toepassingen van verschillende soorten staal, van koolstof constructiestaal tot gereedschapsstaal met hoge snelheid. Lezers krijgen inzicht in de unieke eigenschappen die elk type staal geschikt maken voor specifieke industriële toepassingen, zoals bouwconstructies, mechanische onderdelen en snijgereedschappen. Verwacht te leren hoe de samenstelling en verwerking van staal de prestaties en toepassingen in verschillende industrieën beïnvloeden.
a. Rang Weergave Methode
Staalkwaliteiten worden weergegeven door de Chinese pinyin "Q" die de rekgrens voorstelt, gevolgd door de numerieke waarde van de rekgrens (in MPa).
De standaard bevat momenteel vijf kwaliteiten: Q195, Q215, Q235, Q255 en Q275.
Deze kwaliteiten verschillen voornamelijk in hun chemische samenstelling, met name koolstofgehalteevenals hun mechanische eigenschappen.
b. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Koolstof constructiestaal wordt onderverdeeld in kwaliteitsklassen op basis van zwavel- en fosforgehalte.
Koolstof constructiestaal is een type gewoon koolstofstaal dat geen legeringselementen bevat, vaak gewoon koolstofstaal genoemd.
Van alle staalsoorten heeft koolstofstaal de laagste prijs en bezit het voldoende sterkte, goede plasticiteit, taaiheid, verwerkbaarheid en bewerkbaarheid. Dit type staal heeft de hoogste productie en wordt veel gebruikt voor de productie van bouwconstructies zoals plaatmetaalprofielen (rond, vierkant, plat, zeshoekig, gegroefd, hoekig, enz.), draadstangen en niet-standaard profielen. Het wordt vaak gebruikt voor de bouw van fabrieken, bruggen en schepen.
Over het algemeen wordt dit type staal direct warmgewalst gebruikt.
Staalkwaliteiten worden weergegeven met Arabische cijfers of een combinatie van Arabische cijfers en symbolen van chemische elementen. Het gemiddelde koolstofgehalte wordt aangegeven met twee cijfers (in tienduizendsten), bijvoorbeeld "08F", "45", "65Mn".
a. Standaard en rang
De nationale norm GB/T699-1999 specificeert technische voorwaarden zoals de rang, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, het testen methodes, en aanvaardingsregels voor koolstof structureel staal van uitstekende kwaliteit.
Op dit moment zijn er eenendertig kwaliteiten in de standaard, waaronder "08F", "45", "85", "70Mn", enz.
b. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Koolstof van hoge kwaliteit staalsoorten verschillen voornamelijk in hun koolstofgehalte. Hoogwaardig koolstofhoudend constructiestaal wordt op basis van het koolstofgehalte onderverdeeld in koolstofarm staal (C ≤ 0,25%), staal met een gemiddeld koolstofgehalte (C 0,25-0,60%) en staal met een hoog koolstofgehalte (C > 0,60%).
Koolstofarm staal wordt voornamelijk gebruikt voor koud bewerken en lasconstructies. Oppervlaktecarbureren kan worden uitgevoerd bij de productie van slijtvaste onderdelen.
Middelkoolstofstaal wordt voornamelijk gebruikt voor mechanische onderdelen met hogere sterktevereisten. Afhankelijk van de vereiste sterkte ondergaat het afschrik- en ontlaatbehandelingen. Staal met een hoog koolstofgehalte wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van veren en slijtvaste mechanische onderdelen.
Dergelijk staal wordt meestal gebruikt in een warmtebehandelde toestand. Soms worden de vier soorten "65", "70", "85" en "65Mn" ook koolstofverenstaal van hoge kwaliteit genoemd.
Hoogwaardig koolstof constructiestaal heeft een hoge productie en een brede toepassing. Het wordt meestal gewalst of gesmeed tot eenvoudige vormen zoals ronde, vierkante en platte staven, die vervolgens door eindgebruikers verder worden verwerkt tot verschillende onderdelen en componenten.
Dit type staal moet voor gebruik meestal een warmtebehandeling ondergaan zoals normaliseren of afschrikken en ontlaten. Het wordt meestal gebruikt om algemene structurele onderdelen en componenten voor mechanische producten te maken.
a. Rang Weergave Methode
De nomenclatuur van staalsoorten bestaat achtereenvolgens uit drie delen: de Chinese pinyin "Q" die het vloeipunt weergeeft, gevolgd door de numerieke waarde van het vloeipunt en tot slot het symbool voor de kwaliteitsklasse (A, B, C, D, E). Bijvoorbeeld Q390A en Q420E.
b. Standaard en nomenclatuur
De nationale norm GB/T1591-94 specificeert technische vereisten zoals de rang, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, het testen methodes, en aanvaardingsregels voor laag-gelegeerd structureel staal met hoge weerstand.
Op dit moment bevat de standaard vijf klassen: Q295, Q345Q390, Q420 en Q460, die verschillen in hun chemische samenstelling en mechanische eigenschappen.
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Laaggelegeerd constructiestaal met hoge sterkte is laaggelegeerd staal dat wordt geproduceerd door een kleine hoeveelheid legeringselementen (meestal niet meer dan 3%) toe te voegen aan koolstofhoudend constructiestaal. In het verleden werd het gewoon laaggelegeerd staal of laaggelegeerd constructiestaal genoemd.
Dit type staal heeft een laag koolstofgehalte (niet meer dan 0,2%) en bevat voornamelijk vanadium, niobium, titaniummangaan, boor, enz. Vergeleken met koolstof constructiestaal heeft dit type staal een hogere sterkte, goede taaiheid, betere verwerkbaarheid, lasprestaties en corrosiebestendigheid.
Laaggelegeerde constructiestaalproducten met hoge sterkte zijn voornamelijk warmgewalst staal, staven en platen. Dergelijke staalproducten worden veel gebruikt bij de vervaardiging van ketels, bruggen, chemische industrie, mijnbouw, schepen en andere apparatuur.
a. Rang Weergave Methode
De nomenclatuur van staalsoorten bestaat uit Arabische cijfers en symbolen van chemische elementen. Het gemiddelde koolstofgehalte wordt aangegeven met twee cijfers (in tienduizendsten) aan het begin van de staalsoort.
De representatiemethode voor legeringselementen is als volgt:
De gemiddelde gehaltes aan koolstof, chroom, mangaan en silicium zijn bijvoorbeeld respectievelijk 0,35%, 1,25%, 0,95% en 1,25% voor een bepaald gelegeerd constructiestaal, dat wordt voorgesteld door de kwaliteit 35CrMnSi.
Op dezelfde manier worden koolstof, chroom en nikkel met gemiddelde gehaltes van respectievelijk 0,12%, 0,75% en 2,95% vertegenwoordigd door de kwaliteit 12CrNi3.
b. Standaard en Rang
De nationale norm GB/T3077-1999 specificeert technische vereisten zoals de rang, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, lage vergrotingsstructuur, oppervlaktekwaliteit, diepte van ontkolingniet-metalen insluitingen enz. voor gelegeerd constructiestaal.
Momenteel zijn er 77 staalsoorten onder 24 staalgroepen (of staaltypes) in de norm. Staalgroepen worden ingedeeld op basis van de legeringselementen in het staal en elke groep bevat meerdere kwaliteiten. De Cr staalgroep bevat bijvoorbeeld acht kwaliteiten zoals "15Cr" en "50Cr".
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Gelegeerd constructiestaal wordt geproduceerd door een of meer legeringselementen toe te voegen aan koolstof constructiestaal om de sterkte, taaiheid en hardbaarheid te verbeteren.
Afhankelijk van de chemische samenstelling (voornamelijk koolstofgehalte), het warmtebehandelingsproces en de toepassing, kan het worden ingedeeld in carboneerstaal, gehard en getemperd staal en nitreerstaal.
Producten van gelegeerd constructiestaal zijn voornamelijk warmgewalste staven, dikke platen, dunne platen, koudgetrokken staal, gesmeed plat staal, enz. Dergelijk staal wordt voornamelijk gebruikt om grote mechanische componenten te vervaardigen en wordt op grote schaal gebruikt in verschillende transmissiedelen en bevestigingsmiddelen voor auto's, schepen, zware machines, enz.
a. Rangschikkingsmethode
De nomenclatuur van gelegeerd gereedschapsstaal gebruikt de letter "G" voor staal, gevolgd door getallen die het koolstofgehalte aangeven (in honderdsten) en chemische symbolen die de legeringselementen aangeven. Bijvoorbeeld GCr15.
b. Standaard en rang
De nationale norm GB/T1299-2014 specificeert technische vereisten zoals rang, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, niet-metalen insluitsels, oppervlaktekwaliteit, warmtebehandeling enz. voor gelegeerd gereedschapsstaal.
De standaard omvat 54 soorten in acht categorieën: snel gereedschapsstaal, warmwerkgereedschapsstaal, koudwerkgereedschapsstaal, plastic vormstaal, maragingstaal, draagstaalroestvrij staal en staal voor speciale doeleinden.
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Alloy gereedschapsstaal is een staalsoort die legeringselementen bevat zoals chroom, molybdeen, vanadium, wolfraam of kobalt om de hardheid, slijtvastheid, taaiheid en hittebestendigheid te verbeteren.
Het wordt veel gebruikt bij de productie van snijwerktuigenmatrijzen, mallen en andere onderdelen die een hoge hardheid en slijtvastheid vereisen.
Verschillende soorten gelegeerd gereedschapsstaal hebben hun eigen specifieke eigenschappen en toepassingen.
a. Rangschikkingsmethode
De kwaliteiten van koolstofgereedschapsstaal worden weergegeven door de pinyin-letter "T" voor het Chinese karakter "koolstof", Arabische cijfers en chemische symbolen. De Arabische cijfers geven het gemiddelde koolstofgehalte aan (in duizendsten).
b. Norm en cijfers
De nationale norm GB1298-86 specificeert de technische voorwaarden voor de kwaliteiten, chemische samenstelling, hardheid, breuk, lage vergrotingsstructuur, ontkolingsdiepte, hardbaarheid en oppervlaktekwaliteit van koolstofgereedschapsstaal. De standaard bevat acht kwaliteiten: T7, T8, T8Mn, T9, T10, T11, T12 en T13.
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Carbon gereedschapsstaal is een type staal met een hoog koolstofgehalte. Het minimale koolstofgehalte is 0,65% en het kan oplopen tot 1,35%. Om de algemene prestaties van het staal te verbeteren, wordt 0,40-0,60% mangaan toegevoegd aan het "T8" staal om "T8Mn" staal te verkrijgen.
Wanneer de werktemperatuur van snijgereedschappen van koolstofgereedschapsstaal boven de 250oC komt, nemen de hardheid en slijtvastheid van het gereedschap (d.w.z. de rode hardheid van het staal) sterk af en gaan de prestaties achteruit.
a. Rangschikkingsmethode
De representatiemethode van gelegeerd gereedschapsstaal maakt gebruik van symbolen voor legeringselementen en Arabische cijfers. De representatiemethode van symbolen voor legeringselementen is dezelfde als die van gelegeerd constructiestaal.
Bijvoorbeeld, de soort gelegeerd gereedschapsstaal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,88% en een chroomgehalte van 1,50% wordt weergegeven door "9Cr2"; de soort gelegeerd gereedschapsstaal met een gemiddeld koolstofgehalte van 1,58%, een chroomgehalte van 11,75%, een gemiddeld molybdeengehalte van 0,50% en een gemiddeld vanadiumgehalte van 0,23% wordt weergegeven door "Cr12MoV".
b. Norm en cijfers
De nationale norm GB1299-2000 specificeert de technische vereisten voor gelegeerd gereedschapsstaal. De norm verdeelt legeringen in zes groepen op basis van hun gebruik: staal voor meetapparaten en snijgereedschappen, staal voor slagvast gereedschap, staal voor warmwerkstempels, staal voor koudwerkstempels, staal voor niet-magnetische stempels en staal voor plastic mallen, met in totaal 35 kwaliteiten.
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Gelegeerd gereedschapsstaal heeft niet alleen een hoog koolstofgehalte, maar ook een hoog gehalte aan legeringselementen zoals chroom, wolfraam, molybdeen en vanadium.
Daarom heeft gelegeerd gereedschapsstaal een hogere hardheid, slijtvastheid en taaiheid dan koolstofgereedschapsstaal, met name afschrikken en ontlaten en een rode hardheid die koolstofgereedschapsstaal niet kan bereiken.
Gelegeerd gereedschapsstaal wordt volgens de verwerkingsmethode ingedeeld in staal voor drukverwerking (warme en koude drukverwerking) en staal voor snijverwerking.
De belangrijkste staalsoorten zijn warmgewalst en gesmeed rond staal, vierkant staal, plat staal en koudgetrokken en blank staafstaal. Dit type staal wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van allerlei soorten mallen voor koude en warme vervorming, evenals verschillende meetgereedschappen en snijgereedschappen.
a. Rangschikkingsmethode
De methode voor het weergeven van de kwaliteit van high-speed gereedschapsstaal is dezelfde als die van gelegeerd constructiestaal.
De nationale norm GB/T9943-88 omvat 14 kwaliteiten van hogesnelheidsgereedschapsstaal, en GB/T9942-1988 en GB/T9941-1988 omvatten respectievelijk twee en drie kwaliteiten, die allemaal deel uitmaken van de 14 hierboven vermelde kwaliteiten.
Volgens de inhoud van de legeringselementen en prestatiekenmerken kan hogesnelheidsgereedschapsstaal worden onderverdeeld in wolfraam hogesnelheidsstaal, molybdeen hogesnelheidsstaal en superhard hogesnelheidsstaal.
b. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Hogesnelheidsgereedschapsstaal staat algemeen bekend als "Feng-staal". Het staal heeft een hoog koolstofgehalte en het koolstofgehalte van de meeste kwaliteiten is niet minder dan 0,95%. Het staal heeft ook een hoog gehalte aan legeringselementen zoals wolfraam, molybdeen, chroom, vanadium en kobalt.
De belangrijkste variëteiten van hogesnelheidsgereedschapsstaalproducten zijn warmgewalst, gesmeed, gepeld, koudgetrokken en blank. stalen stavengesmeed rondstaal met grote doorsnede en warmgewalste en koudgewalste staalplaten.
Gereedschapsstaal met hoge snelheid wordt gebruikt om snijgereedschappen te maken (zoals draaigereedschappen, frezen, broaches, ruimers, spiraalborenenz.), evenals mallen, rollen en slijtvaste mechanische onderdelen.
a. Rangschikkingsmethode
Lagerstaal is onderverdeeld in vier categorieën op basis van chemische samenstelling en gebruikskenmerken: chroomhoudend lagerstaal met hoog koolstofgehalte, gecarboneerd lagerstaal, chroomhoudend roestvrij lagerstaal met hoog koolstofgehalte en lagerstaal voor hoge temperaturen.
De representatiemethode van chroomhoudend staal met een hoog koolstofgehalte is het toevoegen van het symbool "G" aan het begin van de kwaliteit, maar het koolstofgehalte wordt niet aangegeven. Het chroomgehalte wordt weergegeven in duizendsten en de representatiemethode van andere legeringselementen is dezelfde als die van gelegeerd constructiestaal. Bijvoorbeeld, de kwaliteit van lagerstaal met een gemiddeld chroomgehalte van 1,5% is "GCr15".
b. Norm en cijfers
Momenteel zijn de Chinese normen voor lagerstaal GB/T18254-2000 "Technische voorwaarden voor chroomhoudend hoogkoolstoflagerstaal", GB/T3203-1982 "Technische voorwaarden voor gecarboneerd lagerstaal", GB/T3086-1982 "Technische voorwaarden voor roestvrij chroomhoudend hoogkoolstoflagerstaal", YB/T688 en GB/T1205 "Technische voorwaarden voor lagerstaal op hoge temperatuur".
Deze normen omvatten 15 soorten lagerstaal, waaronder vijf soorten chroomhoudend lagerstaal met een hoog koolstofgehalte zoals "GCr15"; zes soorten gecarboneerd lagerstaal zoals "G20CrMo"; twee soorten roestvrij chroomhoudend lagerstaal met een hoog koolstofgehalte zoals "9Cr18" en "9Cr18Mo"; en twee soorten lagerstaal voor hoge temperaturen zoals "Cr4Mo4V" en "Cr14Mo4".
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Lager staal heeft een hoge hardheid, treksterkte, contact vermoeiingssterkteen slijtvastheid, evenals een aanzienlijke taaiheid, die voldoet aan de eisen voor corrosiebestendigheid en prestaties bij hoge temperaturen onder bepaalde omstandigheden.
De belangrijkste variëteiten van dragende staalproducten zijn warmgewalst en gesmeed rond staal, koudgetrokken rond staal en draad.
a. Rangschikkingsmethode
Roestvrij staal is de afkorting van roestvrij zuurbestendig staal.
b. Norm en cijfers
Momenteel omvatten de Chinese normen voor roestvrij staal 33 normen zoals GB/T1220-1992 "Roestvrijstalen staven", GB/T4237-1992 "Warmgewalste platen van roestvrij staal", GB/T3280-1992 "Roestvrij staal", GB/T4237-1992 "Warmgewalste platen van roestvrij staal" en GB/T3280-1992 "Roestvrij staal". Koudgewalste platen", GB/T13296-1991 "Naadloze roestvrijstalen buizen voor ketels en warmtewisselaars", en GB/T4356-1984 "Platte roestvrijstalen staven.
In het algemeen wordt staal dat bestand is tegen corrosie in zwakke media zoals lucht, stoom en water roestvrij staal genoemd, terwijl staal dat bestand is tegen corrosie in sterke media zoals zuren, basen en zouten zuurbestendig staal of corrosiebestendig staal wordt genoemd.
Er zijn vele soorten roestvrij staal, die zijn ingedeeld volgens de metallografische structuur van het staal volgens de nationale norm GB/T13304-1999 "Staalclassificatie" van China en internationaal erkende classificatiemethoden.
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
De belangrijkste roestvrijstalen producten zijn warmgewalste platen en strips, koudgewalste platen en strips, warmgewalste en gesmede staven en profielen, warmgewalste platte staven, naadloze buizen en gelaste buizen.
Roestvrij staal heeft een breed toepassingsgebied en wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van petrochemische apparatuur en pijpleidingen, apparatuur voor de kernenergie-industrie, scheepsapparatuur, medische apparatuur, serviesgoed en andere apparaten die roestvrije en corrosiebestendige eigenschappen vereisen.
a. Rangschikkingsmethode
De representatiemethode van hittebestendig staal is dezelfde als die van roestvrij staal.
b. Norm en cijfers
In de huidige nationale normen zijn er drie normen voor de uitvoering van hittebestendig staal: GB/T1221-1992 "Hittebestendige stalen staven", GB/T4238-1992 "Hittebestendige stalen platen" en GB/T8732-1988 "Staal voor stoomturbinebladen".
De normen bevatten gedetailleerde bepalingen over de technische vereisten zoals de kwaliteit, chemische samenstelling, smeltmethode, leveringsstatus, mechanische eigenschappen, structuur met laag vermogen, weerstand tegen smeedproeven en staaloppervlaktekwaliteit van hittebestendig staal, evenals speciale technische vereisten van de vraagzijde.
In de norm wordt hittebestendig staal onderverdeeld in vier types volgens de metallografische structuur: austeniet type, ferriettype, martensiettype en precipitatiehardingstype, met in totaal 46 kwaliteiten.
c. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Hittebestendig staal heeft een goede chemische stabiliteit bij hoge temperaturen, is bestand tegen oxidatie en corrosie door andere media en heeft een hoge sterkte. De belangrijkste hittebestendige staalproducten zijn warmgewalste en gesmede profielen (rond, vierkant, enz.) en plat staal, warmgewalste en koudgewalste platen en band, naadloze stalen buizen, enz.
a. Uitvoeringsnormen en rangen
De huidige normen van China voor siliciumstaal voor elektrisch gebruik zijn GB/T5218-88 "Warmgewalst Silicium stalen platen voor Elektrische Doeleinden", GB/T2521-1996 "Koudgewalste Magnetische Staalplaten en -stroken met en zonder korrel" en YB/T5224-93 "Dunne Strip van Siliciumstaal met Georiënteerde Korrel", met een totaal van 72 kwaliteiten.
b. Belangrijkste kenmerken en toepassingen
Siliciumstaal is een zacht magnetisch legeringmateriaal van ijzer en silicium met een laag koolstofgehalte. Koolstof is een schadelijk element in siliciumstaal en het koolstofgehalte in het staal is over het algemeen niet meer dan 0,015%. Silicium is het meest effectieve element om de weerstand van ijzer te verhogen. Het toevoegen van silicium aan elektrisch staal kan wervelstroomverliezen verminderen en het ijzerverlies van het materiaal verlagen.
De richting van de korrelindeling van ijzerkristallen in koudgewalste niet-georiënteerde siliciumstaalband is willekeurig en ongeordend en de band heeft isotropie. Het wordt voornamelijk gebruikt om de kern van roterende machines te maken. Stroken siliciumstaal met een laag siliciumgehalte worden gebruikt om kleine elektromotoren voor huishoudelijke apparaten te maken, en stroken siliciumstaal met een hoog siliciumgehalte worden gebruikt om generatoren en grote elektromotoren te maken.
De ijzerkorrels van koudgewalst siliciumstaalband met georiënteerde korrel zijn georiënteerd en gerangschikt langs de walsrichting. Vergeleken met koudgewalst niet-georiënteerd siliciumstaal zijn de magnetische eigenschappen langs de walsrichting bijzonder uitstekend. Het wordt voornamelijk gebruikt om transformatorkernen te maken voor energieopwekking, -transmissie en -distributie.
Dun band met georiënteerd siliciumstaal (met een dikte van maximaal 0,20 mm) wordt voornamelijk gebruikt om transformatorkernen te maken voor verschillende stroombronnen zoals pulstransformatoren, magnetische versterkers en converters die werken bij frequenties boven 400 Hz.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO