Stal stopowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Stal stopowastal, w której oprócz węgla występują inne dodatki stopowe o zawartości od kilku do nawet kilkudziesięciu procent, zmieniające w znaczny sposób charakterystyki stali. Wprowadzenie do stali dodatków stopowych może mieć na celu:

  • podwyższenie hartowności,
  • uzyskanie określonych własności wytrzymałościowych,
  • wywołanie pożądanych zmian strukturalnych,
  • uzyskanie specjalnych własności chemicznych lub fizycznych,
  • uproszczenie technologii i polepszenie efektów obróbki cieplnej.

Przyjmując zasadę podziału według struktury tworzącej się w warunkach wolnego chłodzenia stali z zakresu temperatur bliskich solidusu bądź w stanie wyżarzonym, można wyróżnić następujące grupy stali stopowych:[1]

  • podeutektoidalne o strukturze ferrytyczno-perlitycznej,
  • eutektoidalne o strukturze perlitycznej,
  • nadeutektoidalne, zawierające w strukturze wydzielone z austenitu węgliki wtórne,
  • ledebutyczne, w strukturze których występują węgliki pierwotne, wydzielone z ciekłej stali podczas krzepnięcia i wchodzące w skład eutektyki-ledeburytu,
  • ferrytyczne bądź austenityczne ewentualnie z wydzieleniami węglików lub faz miedzymetalicznych; są to z reguły stale o dużej zawartości dodatków stopowych i małej zawartości C,
  • dwufazowe, tj. ferrytyczno-martenzytyczne lub ferrytyczno-austenityczne, przy czym chodzi tu najczęściej o wysokotemperaturowy ferryt δ.

Stale stopowe, zwykle bardzo drogie, używane są w zastosowaniach specjalnych, tam gdzie jest to uzasadnione ekonomicznie.

Do najczęściej stosowanych dodatków w stalach zalicza się:

nikiel
Obniża temperaturę przemiany austenitycznej oraz prędkość hartowania. W praktyce ułatwia to proces hartowania i zwiększa głębokość hartowania. Nikiel rozpuszczony w ferrycie umacnia go, znacznie podnosząc wytrzymałość na uderzenie. Dodatek niklu w ilości 0,5% do 4% dodaje się do stali do ulepszania ciepłego, a w ilościach 8% do 10% do stali kwasoodpornej. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą N.
chrom
Powoduje rozdrobnienie ziarna. Podwyższa hartowność stali. Zwiększa jej wytrzymałość. Stosowany w stalach narzędziowych i specjalnych. W tych ostatnich nawet w ilościach do 30%. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą 'H'.
mangan
Obniża temperaturę przemiany austenitycznej, a przy zawartości powyżej 15% stabilizuje i umożliwia uzyskanie struktury austenitycznej w normalnych temperaturach. Już przy zawartościach 0,8% do 1,4% znacznie podwyższa wytrzymałość na rozciąganie, uderzenie i ścieranie. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą G.
wolfram
Zwiększa drobnoziarnistość stali, powiększa wytrzymałość, odporność na ścieranie. Duży dodatek wolframu 8% do 20% zwiększa odporność stali na odpuszczanie. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą W.
molibden
Zwiększa hartowność stali. Podnosi wytrzymałość i zmniejsza kruchość i podnosi odporność na pełzanie. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą M.
wanad
Zwiększa drobnoziarnistość stali i znacznie powiększa jej twardość. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą V (F).
kobalt
Zwiększa drobnoziarnistość stali i znacznie powiększa jej twardość. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą K.
krzem
Normalnie traktowany jako niepożądana domieszka, zwiększa kruchość stali. Staje się pożądanym składnikiem w stalach sprężynowych. Ze względu na fakt, że zmniejsza energetyczne straty prądowe w stali, dodaje się go w ilościach do 4% do stali transformatorowej. W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą S.
tytan
W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą T.
niob
W symbolach stali jego dodatek oznacza się literami Nb.
glin (aluminium)
W symbolach stali jego dodatek oznacza się literą A.
miedź
Posiada podobne właściwości fizyczne jak czyste żelazo, lecz jest znacznie bardziej odporne na korozję. Miedź jest pożądanym dodatkiem i jej zawartość systematycznie wzrasta wraz z użyciem stali złomowej przy wytapianiu nowej stali. W symbolach stali jej dodatek oznacza się literami Cu.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Fryderyk Staub: Metaloznawstwo. Katowice: Śląskie Wydawnictwo Techniczne, 1994, s. 440. ISBN 83-216-0852-3.