Das Metallprofil von Stahl

Stahl, der weltweit führende Baustoff, ist ein Eisen Legierung, die zwischen 0,2 und 2 Gew .-% Kohlenstoff und manchmal geringe Mengen anderer Elemente, einschließlich Mangan, enthält. Neben Gebäuden wird es zur Herstellung von Geräten, Autos und Flugzeugen verwendet.

Das Aufkommen von kommerziellem Stahl Die Produktion erfolgte Ende des 19. Jahrhunderts und war das Ergebnis der Schaffung eines effizienten Weges zur Senkung des Kohlenstoffgehalts von Gusseisen durch Sir Henry Bessemer. Durch die Verringerung der Kohlenstoffmenge wird es umso schwieriger und härter formbar Metallprodukt aus Stahl wird hergestellt.

Stahl gibt es seit dem Eisenzeit, die von etwa 1200 v. Chr. bis 550 v. Chr. dauerte, obwohl Anfangs- und Enddatum je nach geografischem Gebiet variieren. Die Hethiter, die in der heutigen Türkei lebten, waren möglicherweise die ersten, die Stahl durch Erhitzen von Eisen mit Kohlenstoff herstellten.

Heute am meisten Stahl wird produziert durch basische Sauerstoffmethoden (auch als basische Sauerstoffstahlherstellung oder BOS bekannt). BOS leitet seinen Namen von dem Prozess ab, bei dem Sauerstoff in große Gefäße mit geschmolzenem Eisen und Stahlschrott geblasen werden muss.

Obwohl BOS den größten Anteil an der weltweiten Stahlproduktion ausmacht, hat der Einsatz von Lichtbogenöfen (EAFs) seit dem frühen 20. Jahrhundert zugenommen und macht heute aus etwa zwei Drittel der US-Stahlproduktion. Bei der EAF-Produktion wird Stahlschrott mit elektrischem Strom geschmolzen.

Nach Angaben der World Steel Association gibt es über 3.500 verschiedene Stahlsortenmit einzigartigen physikalischen, chemischen und Umwelteigenschaften. Diese Eigenschaften umfassen Dichte, Elastizität, Schmelzpunkt, Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit und Härte. Um verschiedene Stahlsorten herzustellen, variieren die Hersteller die Arten und Mengen der Legierungsmetalle Mengen an Kohlenstoff und Verunreinigungen, der Herstellungsprozess und die Art und Weise, wie die resultierenden Stähle sind hat funktioniert.

Kommerzielle Stähle werden im Allgemeinen auch in vier Gruppen eingeteilt, die sich je nach ihrer unterscheiden Metalllegierung Inhalts- und Endanwendungen:

1. Kohlenstoffstähle umfassen kohlenstoffarmen (weniger als 0,3% Kohlenstoff), mittleren Kohlenstoff (bis zu 0,6% Kohlenstoff), hohen Kohlenstoff (bis zu 1% Kohlenstoff) und Ultra-High-Carbon (bis zu 2% Kohlenstoff) Stähle. Kohlenstoffarmer Stahl ist der häufigste und schwächste der drei Typen. Es ist in einer Vielzahl von Formen erhältlich, einschließlich Blechen und Balken. Je höher der Kohlenstoffgehalt ist, desto schwieriger ist es, mit dem Stahl zu arbeiten. Kohlenstoff- und kohlenstoffreiche Stähle werden in Schneidwerkzeugen, Heizkörpern, Stempeln und Drähten verwendet.
2. Legierte Stähle enthalten andere Metalle wie Aluminium, Kupfer oder Nickel. Sie können in Autoteilen, Rohrleitungen und Motoren verwendet werden.
3. Rostfreie Stähle enthalten immer Chrom und möglicherweise auch Nickel oder Molybdän. Sie sind glänzend und im Allgemeinen korrosionsbeständig. Das vier Haupttypen von Edelstahl sind ferritisch, der Kohlenstoffstahl ähnlich und stark beständig gegen Spannungsrisskorrosion ist, aber nicht zum Schweißen geeignet ist; austenitisch, das am häufigsten und am besten zum Schweißen geeignet ist; martensitisch, die mäßig korrosionsbeständig, aber hochfest ist; und Duplex, der zur Hälfte aus ferritischen und zur Hälfte austenitischen Stählen besteht und stärker ist als jeder dieser beiden Typen. Weil rostfreie Stähle sind leicht zu sterilisierenSie werden häufig in medizinischen Geräten und Instrumenten sowie in Geräten zur Lebensmittelherstellung verwendet.
4. Werkzeugstähle werden mit Hartmetallen wie Vanadium, Kobalt, Molybdän und Wolfram legiert. Wie der Name schon sagt, werden sie häufig zur Herstellung von Werkzeugen verwendet, einschließlich Hämmern.

Die Vielseitigkeit von Stahl hat ihn zum am häufigsten verwendeten und am meisten recycelten Metallmaterial der Erde gemacht. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner hohen Festigkeit und relativ geringen Produktionskosten für den Einsatz in unzähligen Fällen geeignet Anwendungen, einschließlich in Eisenbahnen, Booten, Brücken, Kochutensilien, Verpackungen und Elektrogeräten Transformer.