Mis ikke et indlæg

Der er grundlæggende 3 stålkvaliteter (ståltyper), der bruges, når det kommer til produktfremstilling:

1. Kulstofstål
2. Legeret stål
3. Rustfrit stål

Hver af disse stålkvaliteter består af forskellige mængder jern og kulstof (de grundlæggende elementer i stål) samt i nogle tilfælde yderligere legeringer. Lad os undersøge disse ståltyper i detaljer…

Hvilke stålkvaliteter skal man vælge?

Når du vælger det rigtige metal til dit arbejde, er der flere faktorer, som du skal overveje:

• Hårdhed- evne til at modstå slid, men også vanskeligheder ved at blive skåret eller boret
• Styrke- den kraft, der er nødvendig for at deformere metallet
• Hårdhed- evne til at modstå stress (og ikke gå i stykker)
• Formbarhed- metallets evne til at deformere
• Svejseevne- evne til at blive svejset (det er en funktion af smeltepunkt, varmeledningsevne osv.)

Download et grundigt regneark, der forklarer de populære stålkvaliteter i detaljer her.

Lad os gennemgå de 3 typer: kulstof, legering og kulstof:

Kulstofstål (lave & høje kvaliteter)

Kulstofstål (en legering af stål og kulstof) bliver korroderet, men det er hårdt – jo mere kulstofindhold, jo hårdere er stålet. Stål med lavt kulstofindhold er stærkt og sejt og kan om nødvendigt sættestøbes. Stål med højt kulstofindhold kan varmebehandles for at gøre det meget hårdere, men i denne tilstand har det en tendens til at være mere skørt og sværere at arbejde med.

Fælles anvendelser for kulstofstål:

• Rør, plader, bolte, skilte, møbler, hegn og mange andre almindelige metaldele fremstilles af stål med lavt kulstofindhold (også kendt som “blødt stål”).
  
• Professionelle køkkenknive, skæreværktøj i CNC-maskiner, borebits, save, søm til murværk er alle fremstillet af kulstofstål med højt kulstofindhold. Den høje hårdhed giver knive og skærende værktøjer en skarp kant, der holder længe, men med denne hårdhed følger også sprødhed, hvilket betyder, at produkterne har tendens til at gå lettere i stykker.
  

Ulempen ved stål med højt kulstofindhold er, at det er dyrere og sværere at bearbejde end legeringer med mindre kulstof. Det er velegnet, når rust ikke er et problem, og når produktet ikke skal kunne modstå trækspænding (det bøjer ikke rigtig, og det går lettere i stykker).

2. Legeret stål

Legeret stål (som har fået tilsat yderligere kemiske elementer for at forbedre visse egenskaber) – nogle af de mest almindelige legeringselementer er mangan, nikkel, krom, molybdæn, vanadium, silicium og bor.

De forbedrede egenskaber, som legeret stål har i forhold til kulstofstål, er:

• Styrke,
• Hårdhed,
• Hårdhed,
• Slidstyrke,
• Slidstyrke,
• Korrosionsbestandighed,
• og Hærdbarhed.

Fælles anvendelser for legeret stål:

• Konstruktion og arkitektur, hvor styrke, sejhed og korrosionsbestandighed er en forudsætning for materialet.
• Smykker, husholdningsartikler, bestik, kokkebeklædning fremstilles alle af legeret stål.

Stållegeringer kan opdeles i to kategorier, lavlegeret stål og højtlegeret stål. Lavlegerede ståltyper har mindre end 8% samlede legeringselementer i sammensætningen, disse ståltyper har bedre hårdhed og slidstyrke end kulstofstål, men har tendens til at have mindre trækstyrke.

De højtlegerede ståltyper har mere end 8% legeringselementer og har bedre egenskaber end de lavlegerede ståltyper.

Se denne video fra vores søsterside, Sofeast, for at få en mere dybdegående forklaring på kulstofstål og legeret stål:

Rustfrit stål

Rustfrit stål (en legering af stål og krom) korroderer ikke så let, men det er ikke så hårdt.

Alle produkter, der vil være i konstant kontakt med væsker, er en god kandidat til en stållegering med et højt kromindhold. Rustfrit stål er en legering af stål med mindst 10,5 % og op til 30 % krom, som giver dette stål dets unikke egenskaber.

Rustfrit stål er opdelt i fem kategorier:

a) Austenitisk – Austenitisk rustfrit stål er klassificeret som 200- og 300-serien, og legeringselementerne er grundlæggende stål med 18 % krom og 8 % nikkel og et lavt kulstofindhold. Det mest almindelige stål, der produceres, er 304 rustfrit stål, der almindeligvis anvendes til rørledninger, mineudstyr, mad og drikkevarer, køkkenudstyr og arkitektur.

b) Ferritisk – Ferritisk rustfrit stål er almindeligt krom rustfrit stål, hvor kromindholdet kan variere mellem 12 % og 18 %, og disse har også et lavt kulstofindhold, svarende til den austenitiske serie. De er klassificeret som 400-serien. Denne serie af rustfrit stål er magnetisk og har god duktilitet og korrosionsbestandighed. Typiske anvendelser er varmevekslere, fastgørelseselementer til biler, ovndele, dele til varmeapparater.

c) Duplex – Duplex rustfrit stål indeholder et højt indhold af krom på mellem 18 % og 28 % samt nikkel på mellem 4 % og 8 %. Dette to-høje elementniveau giver en blanding af austenitisk og ferritisk struktur, deraf navnet duplex rustfrit stål.

Duplex rustfrit stål er generelt dobbelt så hårdt som almindeligt austenitisk eller ferritisk rustfrit stål. De har lidt bedre sejheds- og duktilitetsegenskaber end ferritiske kvaliteter, men ikke så gode værdier sammenlignet med de austenitiske kvaliteter. Duplexkvaliteter har højere styrke, god svejsbarhed, god sejhed og høj modstandsdygtighed over for spændingskorrosionssprængning. Typiske anvendelser er varmtvandsbeholdere, bryggetanke, udstyr til procesanlæg og svømmebassinkonstruktioner.

d) Martensitisk – Martensitisk rustfrit stål er almindeligt kromstål med et indhold af krom på mellem 12 % og 18 % samt et relativt højt indhold af kulstof på op til 1,2 %. Martensitiske kvaliteter har bedre korrosions- (ikke så meget som austenitiske kvaliteter) og slidstyrke end andre rustfrie stålkvaliteter og kan varmebehandles for at opnå høje hårdhedsværdier. Disse kvaliteter er magnetiske i udglødet og hærdet tilstand. Typiske anvendelser omfatter bestik, kogetøj, kirurgiske og dentale instrumenter, fjedre, sakse, industriknive, stempler til køretøjer, skruetrækkere, tænger og hæftepistoler.

e) Udfældningshærdning – Udfældningshærdende rustfrit stål (PHSS) består af krom og nikkel med mindst ét andet legeringselement (kobber, aluminium, titan, niobium eller molybdæn). PHSS-kvaliteter giver en optimal kombination af både martensitiske og austenitiske egenskaber. Ligesom martensitiske kvaliteter er de kendt for deres evne til at opnå høj styrke gennem varmebehandling, og de har også korrosionsbestandighed som austenitisk rustfrit stål.

Det mest kendte udfældningshærdende rustfrie stål er 17-4 PH. Navnet kommer af tilsætningerne 17 % krom og 4 % nikkel. Det indeholder også 4% kobber og 0,3% niobium. 17-4 PH er også kendt som rustfrit stål klasse 630. Typiske anvendelser er bl.a. tandlægeboremaskiner og -boremaskiner, flykomponenter, barberhoveder, kirurgiske nåle og rumfartsapplikationer.

Se denne video fra Sofeast for at få et dybdegående indblik i rustfrit stål og dets forskellige egenskaber:

Gængse kvaliteter af rustfrit stål

Du kan få et skema over disse kvaliteter, deres vigtigste egenskaber og eksempler på almindelige anvendelser ved at klikke her: De tre mest almindelige stålkvaliteter, som vi møder i Kina, er:

• 201 – billig og meget almindelig
• 304 – den mest almindelige kvalitet af rustfrit stål
• 316 – en dyrere kvalitet, med bedre modstandsdygtighed over for korrosion

Et ord om rustfrit jern

Rustfrit jern bruges også nogle gange. Den væsentligste forskel på dette materiale er, at det har mindre end 0,6 % Ni eller intet Ni-element i det, som f.eks. 403 (12Cr12). Det er meget anvendt i den kemiske industri og byggeindustrien. Enhver magnetisk jernlegering, der indeholder mere end 12% chrom og har en kropscentreret kubisk struktur, kaldes også for rustfrit jern.

De mest almindelige varmebehandlingsprocesser

Varmebehandling er processen med opvarmning og afkøling af metallet uden at ændre dets fysiske form. Der findes forskellige varmebehandlingsprocesser, som, når de anvendes på forskellige ståltyper, kan ændre stålets egenskaber, f.eks. dets hårdhed, sejhed og endda blødgøring, som alle er bestemt af ændringen i stålets mikrostruktur.

Hærdning – Et stål med tilstrækkeligt kulstofindhold kan hærdes ved at opvarme det og derefter hurtigt nedkøle det. Denne proces skaber en austenitmikrostruktur, som kan være ferrit, martensit eller cementit.

Temperering – Denne proces udføres på kulstofstål, der er blevet hærdet, for at reducere stålets sprødhed. Tempereringstemperaturen afhænger af det ønskede resultat for stålproduktets funktion, og jo lavere tempereringstemperatur, jo bedre styrke og hårdhed.

Glødning – Ved glødning af stål opvarmes stålet til over dets kritiske temperatur, hvorefter det afkøles meget langsomt. Dette resulterer i, at stålet bliver mere bearbejdeligt og bearbejdeligt ud fra et formningsaspekt.

Normalisering – Dette er en lignende proces som glødning, hvor stålet opvarmes og afkøles langsomt, normalt bare efterlades til afkøling i luft med stuetemperatur. Herved får stålet en mikrostruktur af ferrit og cementit, som har højere styrke og hårdhed, men lavere duktilitetsegenskaber.

Karburering – Karburering er også kendt som karburering, som er en proces, hvor der tilføres yderligere kulstof til overfladen af stål med lavt kulstofindhold, hvorefter det udsættes for hærdningsprocessen. Det ydre kulstofstål vil have højere hårdhed, hvor den indre kerne forbliver hård.

Hvordan tester man et metal for at sikre, at det er den rigtige kvalitet?

Det bedste er at udføre både fysisk test og kemisk analyse.

De mest almindelige fysiske tests er:

• Tensiltest (påføring af spænding indtil svigt)
• Hårdhedstest (eller durometri), som kan udføres på forskellige måder

Kemisk analyse udføres normalt med en røntgenfluorescens-tester.

Alt dette er blevet forklaret i denne artikel, som jeg for nylig postede på ChinaImportal: Fremstilling af ståldele i Kina:

Ultimate Guide To Sourcing From China And Develop Your Suppliers

Denne GRATIS e-bog starter fra begyndelsen og diskuterer, om du skal ansætte en sourcing agent, og følger sourcing-processen helt frem til udvikling af en betroet leverandørs kvalitet og produktivitet.

Der er 15 kapitler på over 80 sider, som du kan udforske, og som giver udtømmende vejledning om hele sourcing- og leverandørudviklingsprocessen fra start til slut, herunder:

• Identificering af leverandører,
• Forhandlinger,
• Kvalitetsinspektioner,
• Udvikling af kinesiske leverandører,
• Forbedring af fabrikkens kvalitet og produktivitet,
• og meget mere…