Teräksen käyttökohteet rakentamisessa, liikenteessä ja teollisuudessa

Teräs on yksi teollisuuden, rakentamisen, liikenteen ja kotitalouksien tärkeimmistä rakennemateriaaleista. Siitä valmistetaan kantavia rakenteita, raudoitteita, putkia, kiinnikkeitä, työkaluja, koneenosia, laitekoteloita, lääkinnällisiä instrumentteja ja lukuisia tuotteita, joissa tarvitaan lujuutta, hyvää valmistettavuutta ja kohtuullista hintaa.

Mitä teräs on?

Teräs on raudan ja hiilen seos, jossa hiiltä on tavallisesti enintään noin 2 %. Mitä suurempi hiilipitoisuus on, sitä kovempaa ja lujempaa teräs voi olla, mutta samalla sen sitkeys heikkenee ja työstäminen vaikeutuu. Raudan ja hiilen lisäksi teräs sisältää epäpuhtauksia ja seosaineita, kuten mangaania, piitä, kromia, nikkeliä, molybdeeniä, vanadiinia ja muita alkuaineita. Niiden koostumus määrää teräksen ominaisuudet, laadun ja käyttökohteen.

Terästä arvostetaan sen lujuuden, hitsattavuuden, työstettävyyden ja korjattavuuden yhdistelmän sekä hyvin erilaisten ominaisuuksien saavuttamisen vuoksi. Yksi laatu sopii rakennuspalkkiin, toinen leikkuutyökaluun ja kolmas ruostumattomaan putkeen tai jouseen.

Millaisia teräslajeja on?

Käyttötarkoituksen mukaan teräkset jaetaan rakenneteräksiin, työkaluteräksiin ja erikoisteräksiin. Kemiallisen koostumuksen perusteella erotetaan hiili- ja seosteräkset. Hiilipitoisuuden mukaan hiiliteräkset luokitellaan tavallisesti vähähiilisiin, keskihiilisiin ja runsashiilisiin teräksiin.

Seosteräs sisältää lisäaineita, jotka antavat sille tarvittavia ominaisuuksia: korroosionkestävyyttä, kuumuudenkestävyyttä, suurempaa lujuutta, kulutuskestävyyttä, pakkasenkestävyyttä tai parempaa karkenevuutta. Esimerkiksi ruostumattomat teräkset saavat ominaisuutensa riittävästä kromipitoisuudesta ja muista alkuaineista, mutta tarkat ominaisuudet riippuvat laadusta ja käyttöolosuhteista.

Hiiliteräksen käyttö

Hiiliteräksiä käytetään erittäin laajasti. Vähähiilisiä teräksiä käytetään levytuotteisiin, puristettuihin osiin, hitsattuihin rakenteisiin, runkoihin, koteloihin, pieniin kevyesti kuormitettuihin osiin ja kohteisiin, joissa sitkeys ja hyvä hitsattavuus ovat tärkeitä.

Keskihiilisiä teräksiä käytetään akseleihin, hammaspyöriin, tappeihin, kiertokankiin, vauhtipyöriin ja muihin koneenosiin, joiden on kestettävä kuormitusta lämpökäsittelyn jälkeen. Runsashiilisiä teräksiä käytetään jousiin, lehtijousiin, lankoihin, veitsiin, sahoihin, talttoihin, vasaroihin ja eräisiin työkaluihin, joissa kovuus ja kulutuskestävyys ovat tärkeitä.

Hiilipohjaisia työkaluteräksiä käytetään poranteriin, teriin, puusepän- ja metallityökaluihin, saksiin, veitsiin, taontatyökaluihin sekä puun, metallin tai kiven työstövälineisiin. Tarkkaa valintaa varten tarkistetaan aina teräslaatu, lämpökäsittely ja työkalun käyttöolosuhteet.

Seosteräksen käyttö

Seosteräksiä käytetään kohteissa, joissa tavallisen hiiliteräksen ominaisuudet eivät riitä. Ne voivat olla lujempia ja kestää paremmin kulumista, korroosiota, kuumenemista tai iskuja. Koostumus valitaan käyttökohteen mukaan: rakennusrakenteisiin, putkistoihin, koneenosiin, laakereihin, kiinnikkeisiin, lääkinnällisiin instrumentteihin ja kemianteollisuuden laitteisiin tarvitaan eri laatuja.

Seosterästen tärkeimmät käyttökohteet:

• kirurgisten ja lääkinnällisten laitteiden valmistus;
• saumattomien, sähköhitsattujen, kuumamuovattujen, pitkittäis- ja kierresaumaputkien valmistus;
• siltojen, teiden sekä teollisuus- ja siviilirakennusten rakentaminen;
• laivanrakennus, lentokoneteollisuus sekä rautatie- ja tieliikenne;
• poranterien, jyrsinten, kierretappien, kierrepakkojen ja muiden työkalujen valmistus;
• suurten ja monimutkaisten koneenosien valmistus;
• kitkalle, iskuille ja suurille kuormituksille altistuvat osat;
• veitsien ja leikkuutyökalujen valmistus;
• ruostumattomasta teräksestä valmistetut putkistot, säiliöt ja osat.

Missä terästä käytetään

Rakentamisessa terästä tarvitaan raudoitteisiin, palkkeihin, pilareihin, ristikoihin, kiinnitysosiin, kiinnikkeisiin, profiileihin sekä katto- ja julkisivuelementteihin. Koneenrakennuksessa teräksestä valmistetaan akseleita, tappeja, runkoja, hammaspyöriä, jousia, kiinnikkeitä ja mekanismien osia. Energiantuotannossa ja kemianteollisuudessa käytetään putkia, säiliöitä, lämmönvaihtimia, venttiilejä ja ruostumattomia osia.

Kotitalouksissa terästä on astioissa, työkaluissa, kodinkoneissa, huonekaluissa, lukoissa, kiinnikkeissä, keittiöveitsissä ja saniteettituotteissa. Laaja käyttö perustuu siihen, että terästä voidaan valmistaa suuria määriä, työstää monin tavoin ja valita tarkkoihin vaatimuksiin sopivaksi.

Mitä teräksen valinnassa on otettava huomioon

Terästä ei voi valita pelkän yleisnimityksen perusteella. Tärkeitä ovat laatu, standardi, kemiallinen koostumus, lämpökäsittely, valssatun tuotteen tyyppi, hitsausolosuhteet, lämpötila, ympäristö, kuormitus ja korroosionkestävyysvaatimukset. Vaativien rakenteiden ja laitteiden materiaali valitaan suunnitelman, laskelmien ja normivaatimusten perusteella.

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Teräksen ominais- ja tilavuuspaino
• Ruostumattoman teräksen ominaispaino