Czym jest stal i jakie jest jej zastosowanie?

Gdziekolwiek się nie obejrzeć, wszędzie można zauważyć rozmaite stalowe elementy. Ze stali wykonane są – przynajmniej po części – niemal wszystkie elementy codziennego użytku. Możemy ją spotkać dosłownie wszędzie – zawierają ją długopisy, za pomocą których składamy własny podpis na różnych dokumentach lub sporządzamy ważne notatki, wykonane są z niej niektóre pojemniki na żywność czy kosmetyki, stalowe są także różnego rodzaju narzędzia oraz elementy sprzętów elektronicznych, jakie towarzyszą nam w życiu codziennym. Co więcej, taki materiał jak blachy tytanowe może być wykorzystywany w lotnictwie, przemyśle chemicznym czy samochodowym. Na pierwszy rzut oka tworzywo, z jakiego wykonane są te poszczególne przedmioty, niczym się od siebie nie różni, jednak w rzeczywistości jest zupełnie inaczej. I chociaż różnice są minimalne, dotyczą niekiedy bowiem dosłownie kilku procent zawartości poszczególnych stopów, to jednak istnieją i mają one znamienny wpływ na to, do czego dana stal może zostać wykorzystana. Jak wygląda to w praktyce? Co oznacza zapis H25N20S2? Czym jest stal i jak ją odróżnić od metalu? Czas usystematyzować kilka faktów na temat stopów…

Podstawowe informacje na temat stopów

Metalem nazywane są poszczególne pierwiastki występujące naturalnie w wolnej postaci w przyrodzie, stal stanowi natomiast stop żelaza z węglem, w którym pod względem masy zdecydowanie dominuje to pierwsze. W zależności od proporcji, w jakiej łączone są obydwa pierwiastki oraz od ewentualnej domieszki innych surowców – dodawanych również w różnych ilościach – możemy wyróżnić rozmaite gatunki stali. Podział odbywa się natomiast na podstawie zróżnicowanych kryteriów: od składu chemicznego, przez właściwości mechaniczne i fizyczne, na zastosowaniu kończąc. Przykładem specjalistycznego surowca może być stal żaroodporna, która wykazuje się wysoką odpornością na pokrywanie korozją pod wpływem działania gazów utleniających w wysokich temperaturach. Żaroodporności nie należy mylić z żarowytrzymałością – elementy żarowytrzymałe charakteryzują się zachowaniem odporności w znacznie szerszym zakresie temperatur. Zarówno jeden, jak i drugi gatunek stali wykorzystywany jest na szeroką skalę w przemyśle, najczęściej do budowy różnego rodzaju maszyn oraz urządzeń pracujących w trudnych warunkach. Inne zastosowanie mają jednak rury żaroodporne, a inne żarowytrzymałe kotły czy piece.

Jak wyglądają oznaczenia stali?

Ponieważ zarówno te podstawowe, jak i te bardziej specjalistyczne gatunki stali mogą się różnić między sobą domieszką dosłownie kilku procent lub nawet ułamków procenta jakiegoś pierwiastka, ich oznaczenia muszą być bardzo precyzyjne. Drobne różnice pod względem składu chemicznego niosą ze sobą bowiem kolosalne różnice dla zastosowania poszczególnych stopów. Dlatego właśnie opracowano kilka uniwersalnych sposobów na oznaczanie stali. Przykładem może być wspomniana wyżej stal H25N20S2, która stanowi materiał żarowytrzymały. W tym zapisie symbol „H” oznacza chrom, „N” – nikiel, a „S” – krzem, liczby odnoszą się natomiast do proporcji, w jakiej zostały zastosowane. Z tego rodzaju stopu mogą być konstruowane elementy wyposażenia hal przemysłowych, na terenie których panują naprawdę trudne warunki wywołane przede wszystkim wysoką temperaturą. Stosuje się go zatem na przykład do konstrukcji pieców, w których wypala się porcelanę. Takie piece muszą być zatem odporne na działanie temperatury sięgającej nawet około 1000ºC, są bowiem wystawiane na bezpośrednie działanie ognia.

Posted in Bez kategorii.