Fakta om stål

Stålet er vårt absolutt viktigste konstruksjonsmateriale. At stålet har vært erstatning for ulike materialer som aluminium og plast viser nettopp stålets allsidighet.

Det stålet vi lagerfører i dag er i hovedsak konstruksjonsstål hvor karbon (C) i tillegg til jern er hovedingrediensene. Jern (Fe) er et grunnstoff. 

Karbon

  • Karbon har stor innvirkning på stålets holdfasthetsegenskaper. 
  • Strekkfastheten øker med økt karboninnhold. Flytegrense øker og, det samme med slitestyrke. Det er og mulighet for bedre herding ved økt karbon- innhold. 
  • Karbon har imidlertid negativ innvirkning på seighet,forlengelse, slagseighet og sveisbarhet.

I jernlegeringer er Fosfor, svovel, oksygen, hydrogen og nitrogen uønskede stoffer da disse forringer stålets kvalitet.

Forklaring av ord og uttrykk:

Mekaniske egenskaper

  • Stålene spesifiseres etter strekkfasthet eller flytegrense med eventuelle tilleggskrav til analyse.

Flytegrense

Flytegrense er viktig fordi dem angir når stålet vil begynne å få deformasjoner. I praksis kan stålet ikke utnyttes utover flytegrensen fordi konstruksjonen da deformerer seg slik at den blir ubrukelig.

  • Høy flytegrense er viktigere enn høy bruddgrense
  • Den minste belastningen som gir tydelig og varig deformasjon på prøvestaven er utgangspunkt for beregning av flytegrensen.
  • Lasten dividert på det opprinnelige tverrsnittet gir flytegrense i N/mm2.

Hardhet

Er stålets evne til å motstå ytre slitasje. Så lenge stålet ikke blir sprøtt øker slitasjemotstanden med økende hardhet.

  • Typisk slitegods som for eksempel plogskjær skal derfor ha stor overflatehardhet. 
  • Den beste kombinasjonen er stor hardhet i overflaten kombinert med en seig, ikke herdet, kjerne.
Strekkfasthet

  • En strekker videre til brudd og noterer maksimal belastning.
  • Belastningen dividert på det opprinnelige tverrsnittet gir strekkfasthet i N/mm2.
Forlengelse
 
  • Bruddstykkene legges sammen. Forlengelse måles i forhold til opprinnelig målelengde. Resultatet regnes i prosent av målelengden som gir bruddforlengelse %.
Seighet
 

Eller duktilitet er stålets evne til å deformere seg uten å få brudd. 

  • Hvis en stålkonstruksjon får en ujevn, høy belastning vil litt lokal flyting sørge for å omfordele påkjenningen slik at den blir mer jevn. 
  • Seigheten er også helt avgjørende for å kunne smi, valse og dyptrekke stål. Seigheten er derfor viktig både under framstillingen av et stålprodukt og under anvendelse av det.
Varmebehandlingsmetoder

  • Som herding med etterfølgende anløpning kan anvendes for å bringe opp fastheten. Ved at stålet varmes opp, vanligvis til noe over 700°C , skjer en omkrystallisasjon. Ved så å bråkjøle stålet kan man avhengig av legeringsbestandelene og nedkjølingshastigheten , bestemme hvilke krystalltyper som oppstår. På denne måte kan det foretas valg mellom fasthet og seighet.
  • Nedkjølingen alene gir sjelden den ønskede effekt da stålet blir for sprøtt. En etterfølgende oppvarming i området 150-400°C den såkalte anløping øker, øker vanligvis seigheten igjen.