Sfery i obszary zastosowania stali. Gdzie stosuje się stal?

Metale zawsze zajmowały ważne miejsce w działalności człowieka. Produkuje się z nich różnego rodzaju części i mechanizmy dla wielu gałęzi przemysłu.

W tej publikacji omówimy tak ważny metal jak stal. Wiele osób na pewno o niej słyszało, ale nie każdy wie, jakie są główne sfery i obszary zastosowania stali. O tym oraz o kilku powiązanych zagadnieniach będzie mowa poniżej.

Czym jest stal?

Stalą nazywa się stop żelaza i węgla, w którym zawartość węgla nie przekracza 2%. Im wyższa zawartość węgla, tym twardszą stal można otrzymać, ale jednocześnie staje się ona mniej plastyczna. Do stopu dodaje się także różne substancje metaliczne i niemetaliczne: siarkę, fosfor, krzem oraz inne metale. Ilość i rodzaj domieszek wpływają na skład stali i określają jej typ. Poniżej omówiono podstawowe rodzaje stali.

Jakie są rodzaje stali?

Zgodnie ze standardami stal dzieli się według jakości i przeznaczenia między innymi na stal specjalnej jakości, stal konstrukcyjną i stal narzędziową. Stal może być również węglowa albo stopowa. W zależności od zawartości węgla w stopie wyróżnia się stale niskowęglowe, średniowęglowe i wysokowęglowe. Ilość węgla w takich stopach mieści się zwykle w zakresie od 0,25% do 2%.

Stal stopowa oznacza, że do składu stopu dodano określoną ilość danego metalu, nadając stali szczególne właściwości, takie jak odporność na korozję, odporność na mróz czy udarność. Taka stal może być niskostopowa, średniostopowa albo wysokostopowa, a zawartość dodatków stopowych waha się od około 4 do 11%.

Zastosowanie stali węglowej

Warto zaznaczyć, że konkretny rodzaj i gatunek stali ma własny zakres zastosowania. Wysokiej i podwyższonej wytrzymałości węglowa stal narzędziowa różnych gatunków jest używana do produkcji przecinaków ślusarskich, młotków, śrubokrętów, kos, narzędzi stolarskich, pił, nożyc, noży do maszyn rąbiących oraz tokarskich noży do obróbki drewna.

Ze stali niskowęglowych wykonuje się różne wyroby metodą tłoczenia na zimno, a także niewielkie części, takie jak mało obciążone koła zębate i popychacze. Stale średniowęglowe stosuje się również do produkcji części o niewielkich rozmiarach: kół zębatych, korbowodów i kół zamachowych. Stale z najwyższą zawartością węgla, czyli stale wysokowęglowe, wykorzystuje się do produkcji sprężyn różnych rozmiarów oraz resorów różnych typów.

Z jakościowej stali węglowej gatunków U7, U8G, U9, U12 i U13 produkuje się wiertła, narzędzia kowalskie, noże tokarskie, a także narzędzia do obróbki kamienia i drewna.

Zastosowanie stali stopowej

Stal z różnymi dodatkami stopowymi ma bardziej zróżnicowane właściwości niż stal zwykła. Może być bardziej krucha, bardziej plastyczna albo twardsza; wszystko zależy od jej składu. Przeznaczenie takiej stali zależy od tego, jakie dodatki zostały wprowadzone do stopu.

Stal stopowa jest wykorzystywana w budownictwie, budowie maszyn, aparaturze pomiarowej, a nawet w medycynie. Najważniejsze sfery i obszary zastosowania stali z dodatkami stopowymi to:

• produkcja sprzętu chirurgicznego;
• wykonywanie różnych rur: bezszwowych, elektrospawanych, bezszwowych odkształcanych na gorąco, ze szwem prostym i ze szwem spiralnym;
• budowa mostów i dróg różnego przeznaczenia;
• budowa statków i samolotów;
• produkcja wierteł, frezów, kolektorów, gwintowników i narzynek;
• wykonywanie dużych części o skomplikowanych kształtach;
• produkcja części przeznaczonych do pracy w warunkach tarcia i podwyższonych obciążeń;
• produkcja noży różnego przeznaczenia;
• tworzenie rurociągów ze stali nierdzewnej, czyli stali o podwyższonej zawartości chromu w stopie.

Stal nie jest prostym metalem. Ma rozbudowaną klasyfikację i system oznaczeń, ale mimo to pozostaje niezastąpiona i potrzebna do prawidłowego funkcjonowania wielu gałęzi przemysłu, gospodarki oraz medycyny.