Hva er typene og egenskapene til stål?

Ulike stållegeringer har forskjellige egenskaper og bruksområder.

Ulike typer stål produseres i henhold til de mekaniske og fysiske egenskapene som kreves for deres anvendelse. Ulike gradersystemer brukes til å skille ut stål basert på disse egenskapene, som inkluderer tetthet, elastisitet, smeltepunkt, termisk ledningsevne, styrke og hardhet (blant andre). For å gjøre forskjellige stål varierer produsentene typen og mengden legeringsmetaller, produksjonsprosessen, og måten stålene arbeider på for å produsere bestemte produkter.

Ifølge det amerikanske jern- og stålinstituttet (AISI), kan stål i stor grad kategoriseres i fire grupper basert på deres kjemiske sammensetninger:

1. Carbon Steels
2. Legeringstøy
3. Rustfritt stål
4. Verktøystål

Egenskaper av Carbon Steels

Karbonstål er legeringer laget av en kombinasjon av jern og karbon. Ved å variere prosentandel av karbon, er det mulig å produsere stål med en rekke forskjellige kvaliteter. Generelt er jo høyere karbonnivået jo sterkere og mer sprø stålet.

Kullstål kalles noen ganger "smijern". Det er lett å jobbe og kan brukes til dekorative produkter som fekting eller lampeposter. Middels karbonstål er veldig sterk og brukes ofte til store strukturer som broer. Høy karbonstål brukes hovedsakelig for ledninger. Ultra høy karbonstål, også kalt "støpejern", brukes til potter og andre gjenstander. Selv om det er et veldig hardt stål, er det også ganske sprøtt.

Egenskaper av legert stål

Legeringstål er så navngitt fordi de er laget med en liten prosentandel av ett eller flere metaller i tillegg til jern. Tilsetningen av legeringer endrer egenskapene til stål. For eksempel produserer stål laget av jern, krom og nikkel rustfritt stål. Tilsetningen av aluminium kan gjøre stål mer jevnt utseende.

Stål med tilsatt mangan blir svært vanskelig og sterk.

Egenskaper av rustfritt stål

Rustfritt stål inneholder mellom 10-20% krom, noe som gjør stålet ekstremt motstandsdyktig mot korrosjon (rusting). Når et stål inneholder over 11% krom, er det omtrent 200 ganger mer korrosjonsbestandig som stål som ikke inneholder krom. Det er tre grupper av rustfritt stål:

• Austenittiske stål, som er svært høye i krom, inneholder også små mengder nikkel og karbon. Disse er svært vant til matbehandling og rørledning. De er verdsatt, delvis fordi de ikke er magnetiske.
• Ferritisk stål inneholder omtrent 15% krom, men bare spor av karbon og metalllegeringer som molybden, aluminium eller titan. Disse stålene er magnetiske, veldig harde og sterke, og kan styrkes ytterligere ved kaldt arbeid.
• Martensittiske stål inneholder moderate mengder krom, nikkel og karbon. De er magnetiske og varmebehandlingsbare. Martensitiske stål brukes ofte til kutting av verktøy som kniver og kirurgisk utstyr.

Egenskaper for verktøystål

Verktøystål er slitesterke, varmebestandige metaller som inneholder wolfram, molybden, kobolt og vanadium. De brukes ikke overraskende til å lage verktøy som øvelser.

Det finnes en rekke forskjellige typer verktøystål, som inneholder varierende mengder forskjellige legeringsmetaller.