Was ist legierter Stahl

Bevor wir uns mit legiertem Stahl befassen, lassen Sie uns ein paar Fakten über Stahl in Erstaunen versetzen, von denen Sie bestimmt noch nie zuvor gehört haben.

  1. Stahl ist rund tausendmal fester als die reinste Form von Eisen und kann recycelt werden, ohne dass diese Festigkeit verloren geht.
  2. Die Stahlindustrie öffnet mit steigenden Beschäftigungsquoten weltweit mehr als 2 Millionen Menschen ein Zuhause.
  3. 25% eines durchschnittlichen Computers bestehen aus Stahl.
  4. Beim Erhitzen dehnen sich Stahl und Eisen aus. Diese Eigenschaft des Stahls erhöht die Höhe des Eiffelturms im Sommer um sechs Zoll.
  5. Jährlich werden 200 Milliarden Dosen aus Stahl hergestellt.
  6. In Nordamerika werden jährlich mehr als 80 Millionen Tonnen Stahl recycelt.
  7. Dächer aus Stahl halten mehr als fünfzig Jahre, während traditionelle Dächer nur siebzehn Jahre halten.

Ziemlich interessant, oder? In diesem Artikel werden wir uns mit legiertem Stahl und seiner Beziehung zu rostfreiem Stahl und Kohlenstoffstahl befassen.

Jeder hat sicher schon einmal von Edelstahl gehört. Es ist das beste Material für Kochgeschirr wie Töpfe und Pfannen. Aber wissen Sie, woraus Edelstahl besteht? Es ist eine Mischung aus Eisen, Chrom, Silizium, Kohlenstoff und Mangan (alle in verschiedenen Portionen zugegeben). Jede Mischung von Metallen ist als Legierung bekannt.

Ein weiteres Beispiel für eine Legierung, die wir heute diskutieren werden, ist legierter Stahl. Es handelt sich um eine Stahlsorte, die mit verschiedenen Anteilen eines oder mehrerer der folgenden Elemente gemischt ist: Mangan, Silizium, Nickel, Titan, Kupfer, Chrom und Aluminium. Der Unterschied zwischen Edelstahl und legiertem Stahl besteht darin, dass legierter Stahl aus Elementen wie Nickel und Kupfer besteht.

  • Mangan verstärkt den Stahl bei höheren Temperaturen, da es die Bildung nicht benötigter Verbindungen wie Eisensulfid verhindert.
  • Nickel und Kupfer erhöhen die Festigkeit und Härte des Stahls zusätzlich zur Aufrechterhaltung der Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit.
  • Kupfer wird in sehr geringen Mengen zugesetzt, erhöht jedoch auch die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Stahls.
  • Aluminium begrenzt die Bildung und das Wachstum von Verunreinigungen wie Austenitkörnern.
  • Chrom ist ein wichtiges Legierungselement, das eine erhebliche Korrosions- und Verschleißfestigkeit aufweist. Es hilft auch dem Stahl zu härten, da es eine positive Reaktion auf Wärmebehandlungen hat.

Eigenschaften von legiertem Stahl

Die Wärmeleitfähigkeit (die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten) von legiertem Stahl liegt bei etwa 26-48,6 W / m-k, was als gering angesehen wird. Da die meisten legierten Stähle Titan und Nickel enthalten, weisen diese eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf.

Die Zugfestigkeit von legierten Stählen liegt zwischen 758 und 1882 MPa und ist damit höher als die Zugfestigkeit von rostfreiem Stahl.

Stahl wird mit den anderen Elementen gemischt, um deren mechanische Eigenschaften zu verbessern. Durch das Härten des Stahls wird der legierte Stahl haltbarer und korrosionsbeständiger.

Es gibt zwei Arten von legiertem Stahl: hoch- und niedriglegierter Stahl. Dies hängt vom Prozentsatz der Legierungselemente ab; hochlegierter stahl hat einen höheren prozentualen anteil. Niedriglegierter Stahl enthält in der Regel 1 bis 5% Legierungselemente, wodurch er sich besser für Anwendungen eignet, bei denen mechanische Eigenschaften erforderlich sind. Das häufigste Beispiel für hochlegierten Stahl ist Edelstahl. Der Chromgehalt variiert und führt zu verschiedenen Arten von rostfreiem Stahl. Es enthält mindestens 12% Chrom und kann bei einigen Stählen bis zu 27% betragen. abhängig von ihrer Verwendung.

Wussten Sie, dass Edelstahl Gerüche von der Hautoberfläche entfernen kann?

Niedrig legierter Stahl hat eine erhöhte Härte und Verschleißfestigkeit, aber nicht die gleiche Zugfestigkeit wie hoch legierter Stahl. Hochlegierter Stahl kann auch bei hohen Temperaturen Verschleiß widerstehen.

Was sind die Verwendungen von legiertem Stahl?

Legierter Stahl ist einer der gebräuchlichsten Stähle, die häufig verwendet werden. Es gibt eine breite Palette von Anwendungen für legierten Stahl, einschließlich:

  1. Rohre für energiebezogene Anwendungen wie Öl- und Gasbohrungen. Sie sind in der Lage, den Belastungen und dem Druck standzuhalten, die auf diese Maschinenteile ausgeübt werden.
  2. Die Lager sind aus legiertem Stahl gefertigt, da sie widerstandsfähig gegen Rissbildung und Rollkontaktermüdung sind.
  3. Architektur verwendet legierten Stahl, um Korrosion zu vermeiden, hochlegierter Stahl wird im Bauwesen verwendet.
  4. Eisenbahnen, Sicherheitsschränke und Panzerungen sind weitere übliche Verwendungszwecke von legiertem Stahl. Mangan und Nickel in legiertem Stahl sind beide hauptsächlich für diese Anwendung verantwortlich.
  5. Haushaltsgegenstände wie Kochgeschirr, Besteck, Arbeitsplatten usw. bestehen aus Edelstahl, da sie bei hohen Temperaturen leicht zu formen sind.
  6. Artwork hat Stahllegierungen als Medium für die bildende Kunst integriert. Künstler verwenden es als Grundlage für die Leinwand, um dem Kunstwerk Glanz zu verleihen.

Legierter Stahl wird in nahezu allen Branchen eingesetzt. Zusätzlich zu den oben aufgeführten Verwendungszwecken kann Stahl für Transport, Wohnen, Energie und Maschinen verwendet werden.

Legierter Stahl VS Kohlenstoffstahl

„Beharrlichkeit ist für den Charakter des Menschen wie Kohlenstoff für Stahl“, Napoleon Hill.

Eine andere Stahlsorte, die in diesem Artikel vorgestellt werden soll, ist Kohlenstoffstahl. Das Hauptelement bei dieser Art von Stahl ist nicht Eisen, sondern Kohlenstoff. Je höher der Kohlenstoffanteil, desto leichter lässt sich das Metall beim Erhitzen aushärten. Es gibt auch Stahl mit niedrigem, mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt.

Bei kohlenstoffarmem Stahl darf der Kohlenstoffgehalt im Gemisch mit 0,4% Mangan 0,25% nicht überschreiten. Dies ist der billigste Kohlenstoffstahl, dennoch können sie in vielen Anwendungen verwendet werden, da sie leicht geformt werden können. Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt besteht zu maximal 0,54% aus Kohlenstoff und zu 1,65% aus Mangan. Der höhere Kohlenstoffgehalt macht diese Stahlsorte fester und verschleißfest. Dies verringert jedoch ihre Fähigkeit, sich leicht formen zu lassen.

Während Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt einen Kohlenstoffgehalt aufweist, der 0,9% erreichen kann. Diese Art von Kohlenstoffstahl ist am stärksten und am schwierigsten zu formen, daher wird er nur verwendet, wenn er wirklich benötigt wird. Einige seiner Anwendungen sind Federn, Drähte und Messer.

Wenn Sie ein Chemieliebhaber sind, wissen Sie, dass verschiedene Formen von Kohlenstoff sehr stark sind. Diamanten, das stärkste Material der Welt, bestehen eigentlich aus Kohlenstoff. Das könnte erklären, warum Kohlenstoff, wenn er mit Eisen gemischt wird, ohne weitere Elemente ausreicht, um es zu stärken.

Nachdem wir eine gute Basis für Kohlenstoffstahl geschaffen haben, wollen wir uns mit den Unterschieden zwischen Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl befassen.

Ihre Zusammensetzung ist sehr unterschiedlich. Kohlenstoffstahl besteht zu maximal 2,1% aus Kohlenstoff (sehr kohlenstoffhaltiger Stahl) und Eisen. Jedes andere Element in dieser Art von Stahl wird als Verunreinigung angesehen. Legierter Stahl wäre jedoch ohne die zusätzlichen Elemente, die zur Verbesserung seiner Eigenschaften hinzugefügt werden, keine Legierung. Dies macht den legierten Stahl korrosionsbeständiger, hat eine höhere Zugfestigkeit und Härte. Je höher der Gehalt an Legierungselementen ist, desto häufiger wird der legierte Stahl verwendet. Andererseits wird der Stahl umso härter und weniger brauchbar, je höher der Kohlenstoffgehalt ist.

Dennoch punktet Kohlenstoffstahl in der Preisklasse. Kohlenstoffstahl ist relativ preiswerter, zumal der Kohlenstoffgehalt geringer ist. Legierter Stahl kann aufgrund der zugesetzten Legierungselemente und ihrer Menge sehr teuer werden.

Wie viel kostet das?

Betrachten wir zunächst die Vor- und Nachteile von legierten Stählen, bevor Sie einen Kauf tätigen.

Legierte Stähle haben ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Sie haben auch eine geringe Dichte, was ihr Gewicht verringert, damit sie Belastungen und Druck standhalten können. Mit Hilfe von Wärme können sie in jede gewünschte Form gebracht werden, was ihre Anwendungsmöglichkeiten erweitert.

Andererseits weisen legierte Stähle im Vergleich zu rostfreiem Stahl insgesamt eine geringere Festigkeit (insbesondere bei höheren Temperaturen) sowie eine höhere Korrosionswahrscheinlichkeit auf.

Bei der Betrachtung von legiertem Stahl sind einige Punkte zu beachten: Form des legierten Stahls, Dicke, Breite und Länge der Stahlrohre. Ebenso die Rohrqualität, die den Prozentsatz des Legierungselements angibt.

Die beiden häufigsten Lieferorte für legierten Stahl sind Indien und China. Die Vereinigten Staaten kommen auf den dritten Platz. Laut globalen Online-Handels-Websites (wie Alibaba.com und Made in China) beginnt der Preis für legierten Stahl bei 450 USD und kann 2800 USD pro Tonne erreichen. Eine Tonne ist das Mindestgewicht für die Bestellung.

Schließlich finden Sie Stahl in jeder Form, wohin Sie auch schauen. Es wurde in fast jeden Aspekt des Lebens integriert. Abhängig von den Elementen, mit denen Eisen gemischt wird, entstehen unterschiedliche Stahlsorten. Jede Stahlsorte, ob Legierung, Kohlenstoffstahl oder Edelstahl, hat ihre eigenen Eigenschaften, die sie für bestimmte Anwendungen besser geeignet machen. Aber die Eigenschaften, die sie alle gemeinsam haben, sind ihre Stärke, Härte und ihre Fähigkeit, sich in die gewünschte Form zu bringen. Die Verwendung von Stahl variiert stark zwischen Kochgeschirr, Industrie, Bauwesen und Landwirtschaft.