Budownictwo, motoryzacja, gastronomia, a nawet medycyna – trudno dziś wyobrazić sobie branżę, która w mniejszym lub w większym stopniu nie wykorzystywałaby stal. Stal to zdecydowanie jeden z najpopularniejszych i najbardziej pożądanych materiałów ze względu na swoje właściwości. Gatunków stali jest wiele, przyjrzyjmy się dziś bliżej stali stopowej i sprawdźmy gdzie znajduje ona zastosowanie.
Czym jest stal i jak powstaje?
Stal to stop żelaza oraz węgla, przy czym ilość węgla nie może wynosić w tymże stopie więcej niż 2,11%. Jeśli stop miałby węgla więcej, nie byłby już stalą, a żeliwem. Poza węglem i żelazem stal może być także uzupełniona o domieszki innych pierwiastków, zależnie od tego jakich parametrów i właściwości od niej oczekujemy.
Stal produkowana jest w hutach, najczęściej dwiema metodami. Pierwsza z nich to metoda wielkiego pieca, a druga to metoda elektrycznego pieca łukowego. Pierwszy skuteczny proces produkcji stali wynalazł w XIX wieku Henry Bessemer. Stal otrzymywana może być również z surówki w procesie świeżenia, który usuwa z niej niepożądane składniki. Stopiona stal niczemu nie służy, dlatego następnie jest ona odlewana do przygotowanych form.
Stal stopowa a niestopowa
Pierwszym rozróżnieniem jeśli chodzi o stal jest jej podział na stal stopową oraz niestopową. Stal niestopowa to inaczej stal węglowa, w której węgiel stanowi nawet 2,11% masy całkowitej. Tego typu stal zawiera w sobie minimalne domieszki innych pierwiastków, a jej produkcja obejmuje 90% produkcji całej stali. Stal niestopowa może być stalą nisko-, średnio- lub wysokowęglową, a od tego ile węgla będzie miała w sobie zależą jej właściwości takie jak twardość, odporność czy elastyczność. Przykładowo stal średniowęglowa, która zawiera w sobie ok. 0,3 – 0,6% węgla używana jest do wyrabiana części samochodowych jak koła zębate czy sprzęgła, etc. Z kolei stal wysokowęglowa zawiera w swoim składzie ok. 1% węgla i służy do wyrobu sprężyn czy drutów i innych podobnych stalowych przedmiotów.
Całkiem innym gatunkiem stali jest stal stopowa. Stal stopowa w porównaniu z tą niestopową zawiera w swoim składzie dość liczne domieszki innych pierwiastków – ich ilość w całkowitej masie stali może dochodzić nawet do kilkudziesięciu procent.
Tak jak w przypadku stali niestopowej tak i tu istnieje podział na gatunki stali stopowej. Bardzo ogólnie można powiedzieć, iż stal stopowa dzieli się na nisko-, średnio- oraz wysokostopową. Stal niskostopową uważa się za lepszą od stali węglowej, a cechują ją małe ilości węgla do 0,2%. Pozostałe pierwiastki stopowe mieszczą się w przedziale 4-8%. Stal średniostopowa zawiera w sobie dodatki stopowe, których ilość wynosi 5 – 10% masy danej stali. Stal wysokostopowa zawiera w swoim składzie najwięcej pierwiastków – minimum 8% stali. Stal wysokostopowa dzieli się dodatkowo na stal nierdzewną oraz na stal narzędziową.
Przykładowo stal stopowa z chromem jest niezwykle twarda i wytrzymała, ponieważ chrom podwyższa hartowność stali. Stal z miedzią jest znacznie odporniejsza na korozję niż inne rodzaje stali, a stal stopowa z niklem także cechuje bardzo wysoka twardość i wytrzymałość. Pierwiastkami, które także znaleźć mogą się w stopach stali są wolfram, aluminium, mangan, krzem, etc.
Stal stopowa – zastosowanie
Stal stopową dzieli się także na stal specjalną oraz stal jakościową. Stal specjalna wytwarzana jest w oparciu o wymagania danych inwestycji i jest to stal, przy produkcji której bardzo dokładnie dobiera się dodatkowe pierwiastki. Stal jakościowa to stal, w której nacisk został położony na jej wytrzymałość. Ze stali jakościowej produkuje się chociażby śruby, elementy konstrukcyjne i łączne, a też szyny.
Stal stopowa jest stosowana bardzo szeroko. Jej ogromna zaletą jest fakt, iż jest ona odporna nawet na bardzo wysokie temperatury, dlatego może być stosowana także tam, gdzie dochodzą one do kilkuset stopni Celsjusza. W Metikam stal stopową wykorzystujemy także do wyrobu różnego rodzaju narzędzi, w tym narzędzi tnących i skrawających, a także do produkcji wierteł, pilników, pił, etc. Stal specjalna, jaką jest chociażby stal nierdzewna, wykorzystywana jest szeroko np. w medycynie, ale także do produkcji naczyń, sztućców czy instalacji. Ciekawym gatunkiem stali jest stal żaroodporna – ta znajduje zastosowanie przy produkcji pieców przemysłowych, kotłów i tym podobnych konstrukcji.