Z czego składa się stal?

12 mar Z czego składa się stal?

Stal składa się głównie z żelaza i węgla, przy czym zawartość węgla wynosi od około 0,02% do 2,1%. Do stali stopowych dodaje się też inne pierwiastki, np. chrom, nikiel, molibden czy mangan, które zmieniają jej twardość, wytrzymałość i odporność na korozję. W artykule wyjaśniamy, z czego robi się stal, jak skład wpływa na jej właściwości i do czego wykorzystuje się poszczególne rodzaje stali.

Z czego składa się stal?

Zastanawiając się, co wchodzi w skład stali, należy wskazać, że jej głównymi składnikami są żelazo i węgiel. Żelazo stanowi podstawowy komponent, a węgiel jest dodatkiem, który w decydujący sposób wpływa na właściwości mechaniczne materiału.

Zawartość węgla w stali wynosi od około 0,02% do 2,1% i mocno wpływa na jej twardość, wytrzymałość oraz plastyczność. Niska zawartość węgla daje materiał bardziej plastyczny, dobrze spawalny i odporny na uderzenia, a wyższa zwiększa twardość i wytrzymałość kosztem ciągliwości. Powyżej około 2,1% węgla mówimy już nie o stali, lecz o żeliwie. Oprócz węgla i żelaza do stali mogą być dodawane inne pierwiastki, które dodatkowo modyfikują jej właściwości fizyczne i mechaniczne.

Sprawdź, jakie wyroby ze stali możesz nabyć i gdzie sprawdzą się najlepiej. Polecamy m.in. kraty pomostowe.

Jakie pierwiastki dodaje się do stali

Przykłady stopów metali i ich skład

Stopy metali to połączenia co najmniej dwóch pierwiastków, w tym metalu, o ulepszonych właściwościach. Przykłady:

• stal nierdzewna: żelazo, chrom (min. 10,5%), często nikiel i molibden,
• mosiądz: miedź (ok. 60-90%) i cynk,
• brąz: miedź (min. 60%) i cyna lub inne dodatki,
• duraluminium: aluminium, miedź, magnez, mangan,
• stopy tytanu: tytan, aluminium, wanad.

Być może zainteresują Cię również stopnie schodowe metalowe.

Podział stali ze względu na zastosowanie

Stale dzieli się według zastosowania na konstrukcyjne, narzędziowe, nierdzewne i kwasoodporne, sprężynowe oraz o szczególnych właściwościach fizycznych (np. elektrotechniczne). Stale konstrukcyjne, np. węglowe i niskostopowe, stosuje się w budowie maszyn, mostów, hal i pojazdów; z popularnej stali S235JR wykonuje się m.in. kraty pomostowe. Stale narzędziowe wykorzystywane są do produkcji narzędzi skrawających i form, np. stale szybkotnące. Stale nierdzewne i kwasoodporne, chromowo-niklowe, charakteryzują się odpornością na korozję. Stale sprężynowe cechują się wysoką sprężystością, a stale elektrotechniczne znajdują zastosowanie w silnikach i transformatorach. Szczegółową klasyfikację i oznaczenia omawiamy w artykule jakie są rodzaje stali.

Podsumowanie

Stal to stop żelaza z węglem, którego zawartość waha się od około 0,02% do 2,1% i wpływa na twardość i plastyczność materiału. Dodanie pierwiastków stopowych, takich jak chrom, nikiel czy mangan, znacząco modyfikuje właściwości stali, zwiększając jej odporność na korozję, wytrzymałość i twardość.

Stal nierdzewna, w tym tzw. stal chirurgiczna, zawiera co najmniej 10,5% chromu i często nikiel, co czyni ją dobrym materiałem do zastosowań medycznych i spożywczych. Różnice między stalą nierdzewną a kwasoodporną wyjaśniamy w tekście inox czy stal nierdzewna.

Najczęstsze pytania

Z czego robi się stal?

Stal powstaje głównie z żelaza (z rudy żelaza przetopionej na surówkę albo ze złomu stalowego), z którego w procesie stalowniczym usuwa się nadmiar węgla i zanieczyszczeń, a następnie dodaje pierwiastki stopowe.

Ile węgla zawiera stal?

Od około 0,02% do 2,1%. Popularne stale konstrukcyjne zawierają zwykle poniżej 0,2% węgla, co zapewnia dobrą spawalność.

Czym stal różni się od żeliwa?

Zawartością węgla. Stal ma go mniej niż około 2,1%, żeliwo więcej, dlatego żeliwo jest twardsze, ale kruche i nie nadaje się do obróbki plastycznej.