Rodzaje i gatunki stali 

Stal dla każdej branży – szybka i tania obróbka na wyciągnięcie ręki!

W LaserTrade obrabiamy wszelkie rodzaje stali. Oferujemy obróbkę z zastosowaniem laserowego cięcia, toczenia, frezowania, spawania oraz innych procesów technologicznych.

Dzięki konsolidacji w jednym miejscu setek firm z branży obróbki stali oferujemy Ci błyskawiczną wycenę Twojego projektu przez wiele firm jednocześnie.

Aby skorzystać z szybkiej wyceny dodaj zapytanie przez stronę. 

Oferty od firm zostaną złożone na adres e-mail. Wystarczy, że wybierzesz partnera do współpracy.

Z LaserTrade korzystasz – bezpłatnie 

Rodzaje i gatunki stali 

Stal to jeden z najważniejszych materiałów konstrukcyjnych wykorzystywanych w budownictwie, motoryzacji czy medycynie. W każdej z tych branż stosuje się elementy stalowe o nieco innych parametrach, które spełniają określone wymogi techniczne. Zgodnie z danymi, opublikowanymi przez międzynarodowe stowarzyszenie branżowe sektora żelaza i stali World Steel Association, na rynku istnieje ponad 3500 różnych gatunków stali posiadających unikalne właściwości fizyczne, chemiczne oraz środowiskowe. W mniejszym artykule skupimy się na najpopularniejszych rodzajach stali wraz ze sposobami klasyfikacji. 

Stal – z czego się składa?

Stal to stop żelaza, węgla, a także innych pierwiastków, których zastosowanie pozwala uzyskać określone właściwości mechaniczne i chemiczne. Głównym składnikiem, stanowiącym od 90 do 98% masy całkowitej stopu, jest żelazo występujące w formie kryształów ułożonych w regularny, krystaliczne wzór. To właśnie ten pierwiastek sprawia, że materiał zyskuje konkretne właściwości strukturalne i mechaniczne.
Drugim podstawowym składnikiem jest węgiel, którego zawartość oscyluje w granicach od 0,2 do 2,1%. Obecność tego pierwiastka wpływa na trzy podstawowe właściwości fizyczne stali, czyli: twardość, plastyczność oraz wytrzymałość mechaniczną.
Oprócz tego do produkcji materiału konstrukcyjnego wykorzystuje się dodatki stopowe, które pozwalają uzyskać wysoki stopień ochrony przed korozją, zwiększoną wytrzymałość na rozciąganie czy ponadprzeciętną twardość.

Najczęściej stosowane dodatki w stalach:

• Nikiel – obniża temperaturę przemiany austenitycznej oraz ułatwia hartowanie. Zawartość niklu w stali może być różna. Przykładowo, do stali do ulepszania cieplnego przewiduje się zawartość do 4%, natomiast do stali kwasoodpornej – między 8 a 10%.
• Chrom – dodatek chromu podwyższa hartowność stali i zwiększa jej wytrzymałość mechaniczną. Dodatek tego pierwiastka jest stosowany w stalach narzędziowych oraz specjalnych w ilości do 30%.
• Wolfram – zwiększa odporność na ścieranie i sprawia, że materiał jest bardziej wytrzymały. Zwiększony dodatek pierwiastka (od 8 do 20%) zwiększa odporność stali na odpuszczanie.
• Mangan – nawet przy niewielkich ilościach (do 1,4%) podwyższa wytrzymałość na rozciąganie, ścieranie oraz uderzenia.
• Molibden – podobnie jak chrom zwiększa hartowność stali, jednocześnie zmniejszając jej kruchość oraz podnosząc wytrzymałość mechaniczną i odporność na pełzanie.
• Wanad i kobalt – oba pierwiastki zwiększają drobnoziarnistość stali i twardość materiału.
• Miedź – ma właściwości analogiczne do żelaza w czystej formie, ale wykazuje większą odporność na korozję.

Wśród innych dodatków, które nie są tak powszechnie wykorzystywane, znajdują się tytan, niob oraz glin. 

Skład chemiczny oraz właściwości stali wynikają nie tylko z zastosowanych dodatków, ale także samego wytwórstwa. Przykładowo, w procesie hutniczym wykorzystuje się zróżnicowane metody obróbki cieplnej. Aby uzyskać wymagane właściwości strukturalne i mechaniczne. Nawet niewielkie zmiany proporcji składników pozwalają osiągnąć parametry pożądane w budownictwie czy motoryzacji.

Rodzaje stali – klasyfikacja według składu chemicznego

Zanim omówimy poszczególne rodzaje stali, przyjrzymy się bliżej sposobowi klasyfikacji tego materiału. Główny podział obejmuje stale niestopowe oraz stopowe.

Stale niestopowe:

• Podstawowe – parametry techniczne na standardowym poziomie, które można osiągnąć w tradycyjnym procesie stalowniczym bez konieczności wykonywania dodatkowych zabiegów technologicznych. Takie stale nie są przeznaczone do obróbki cieplnej z wyłączeniem wyżarzania.
• Jakościowe – wymogi jakościowe wyższe niż w stalach podstawowych.
• Specjalne – materiały o wyższej czystości metalurgicznej niż stale jakościowe, przeznaczone do ulepszania cieplnego lub hartowania powierzchniowego oraz nawęglania (dotyczy stali niskowęglowych). 

Stale stopowe:

• Jakościowe – przede wszystkim konstrukcyjne.
• Specjalne – konstrukcyjne, maszynowe odporny na korozję, narzędziowe, na łożyska toczne i o specjalnych właściwościach.

Stale niestopowe to stopy żelaza z węglem i innymi dodatkami. Graniczne zawartości tych pierwiastków w stopie zostały zdefiniowane przez normy PN-EN. Poprzez stale stopowe rozumie się natomiast stopy żelaza z węglem, które zawierają dodatki stopowe w ilości równej bądź wyższej niż umowna granica.

Kryteria podziału stali są zróżnicowane i dotyczą takich kwestii jak:

1. Skład chemiczny 

• stale niestopowe (węglowe)
• stale nierdzewne
• stale Stopowe

1. Główne zastosowanie

• stale konstrukcyjne
• stale maszynowe
• stale narzędziowe
• stale o specjalnych właściwościach

1. Jakość:

• stale jakościowe
• stale specjalne

1. Sposób produkcji:

• stale martenowskie
• stale elektryczne
• stale konwertorowe

1. Metoda odtleniania:

• stal uspokojona
• stal półuspokojona
• stal nieuspokojona

Norma PN-EN 10020:2003 zawiera klasyfikację gatunków stali według składu chemicznego, zastosowania oraz właściwości. W oparciu o te kryteria materiały konstrukcyjne dzielą się na stale niestopowe (jakościowe i specjalne), odporne na korozję (charakterystyczne ze względu na zawartość niklu lub na własności) oraz inne stale stopowe (jakościowe i specjalne). 

Rodzaje stali stopowej 

Stal stopowa wyróżnia się zwiększoną wytrzymałością mechaniczną, odpornością na czynniki atmosferyczne oraz trwałością. Największą popularnością cieszą się stale specjalne (odporne na korozję, występujące w wariantach magnetycznym i niemagnetycznym) oraz jakościowe (przeznaczone do produkcji elementów o długiej żywotności, takich jak: śruby, szyny czy elementy konstrukcyjne).

Jednym z głównych atutów stali stopowej jest to, że ma zwiększoną wytrzymałość na czynniki zewnętrzne oraz uszkodzenia mechaniczne. Co za tym idzie, może być stosowana w najtrudniejszych warunkach. Jej właściwości oraz struktura są dowolnie modelowane poprzez zastosowanie dodatkowych pierwiastków. Warto przy tym zaznaczyć, że materiał wykazuje bardzo dużą odporność na wysokie temperatury i może być wykorzystany do produkcji elementów użytkowanych w bardzo wysokich temperaturach – nawet do 600 stopni Celsjusza.

Rodzaje stali niestopowej 

Stale niestopowe to materiały konstrukcyjne o zróżnicowanych parametrach technicznych i właściwościach fizycznych. Ich niska cena oraz łatwość obróbki pozwalają obniżyć koszty produkcji, dlatego świetnie sprawdzą się w różnych branżach przemysłowych. Zważywszy na zawartość węgla dzielą się na trzy kategorie:

• Stal niestopowa o niskiej zawartości węgla (do 0,3%) – charakteryzuje się miękkością i dobrą spawalnością, przez co może być wykorzystywana do produkcji blach czy drutów.
• Stal niestopowa o średniej zawartości węgla (od 0,3 do 0,6%) – nieco trudniejsza w formowaniu, spawaniu i cięciu. Wykorzystywana przede wszystkim do produkcji elementów do pojazdów mechanicznych oraz części kutych (nierzadko dodatkowo utwardzana).
• Stal niestopowa o wysokiej zawartości węgla (więcej niż 0,6%) – najtrudniejsza w obróbce, ale podatna na cięcie, gięcie oraz spawanie (krucha po hartowaniu). Wykorzystywana do produkcji narzędzi oraz sprężyn.

Biorąc pod uwagę zakres zastosowań, stale niestopowe dzielą się na:

• Stale konstrukcyjne – wykorzystywane do produkcji dużych konstrukcji stalowych oraz części maszyn o typowym przeznaczeniu.
• Stale narzędziowe – stosowane do wytwórstwa wierteł, tarcz oraz ostrzy. Proces płytkiego hartowania sprawia, że powierzchnia staje się bardziej wytrzymała na czynniki zewnętrzne.
• Stale o szczególnych właściwościach – wykorzystywane do produkcji urządzeń pracujących w trudnych warunkach i przedłużają obciążeniu.

Rodzaje stali odpornej na korozję 

Stale nierdzewne i kwasoodporne to stopy produkowane z żelaza, węgla, chromu oraz innych dodatków zwiększających odporność na korodowanie. Materiały, oprócz właściwości antykorozyjnych, mają również doskonałą odporność na utlenianie oraz skrajne temperatury. Zgodnie z aktualnie obowiązującą normą PN-EN 10088-1 zawartość chromu w stalach odpornych na korozję wynosi co najmniej 10,5%. Podział prezentuje się następująco:

1.  Stale nierdzewne

• austenityczne
• austenityczno-ferrytyczne
• ferrytyczne
• martenzytyczne i umacniane wydzielinowo

2.   Stale żaroodporne

• austenityczne i austenityczno-ferrytyczne
• ferrytyczne

3.   Stale żarowytrzymałe

• austenityczne
• martenzytyczne

Stal dla każdej branży – szybka i tania obróbka na wyciągnięcie ręki!

W LaserTrade obrabiamy wszelkie rodzaje stali. Oferujemy obróbkę z zastosowaniem laserowego cięcia, toczenia, frezowania, spawania oraz innych procesów technologicznych. Jeżeli jesteś zainteresowany indywidualną wyceną, dodaj zapytanie przez formularz. W niedługim czasie otrzymasz propozycje od kilku firm bezpośrednio na adres e-mail. Sam decydujesz, z kim nawiążesz współpracę. Pamiętaj, że wysłanie zapytań przez LaserTrade jest i zawsze będzie bezpłatne!