Einführung in fünf Haupttypen von Stahl

Derzeit teilt die Stahlindustrie Stahl hauptsächlich in fünf Kategorien ein, nämlich hochwertiger Kohlenstoffbaustahl, Kohlenstoffbaustahl, niedriglegierter hochfester Baustahl, legierter Baustahl und Edelstahl (Edelstahlbleche, Edelstahlbänder). Im Folgenden wird dieser Artikel jede dieser Kategorien separat vorstellen. 

Hochwertiger Kohlenstoffbaustahl 

Dieser Stahltyp enthält Kohlenstoff und eine bestimmte Menge Silizium (normalerweise nicht mehr als 0,40%) zur Desoxidation sowie Mangan (normalerweise nicht mehr als 0,80%, maximal 1,20%). Andere Legierungselemente fehlen grundsätzlich (außer den Restelementen). 

Dieser Stahltyp muss gleichzeitig seine chemische Zusammensetzung und seine mechanischen Eigenschaften gewährleisten. Der Gehalt an Verunreinigungselementen wie Schwefel und Phosphor im Stahl wird normalerweise unter 0,035% kontrolliert. Wenn er unter 0,030% kontrolliert wird, wird es hochwertiger Premium-Stahl genannt, und seiner Bezeichnung sollte ein "A" folgen, wie z. B. 20A; wenn das Phosphor unter 0,025% und der Schwefel unter 0,020% kontrolliert wird, wird es Super-Premium-Stahl genannt, und seiner Bezeichnung sollte ein "E" folgen, um es zu unterscheiden. Bei anderen restlichen Legierungselementen, die durch die Rohstoffe in den Stahl eingebracht werden, wie Chrom, Nickel, Kupfer usw., wird ihr Gehalt normalerweise auf Cr ≤ 0,25%, Ni ≤ 0,30%, Cu ≤ 0,25% kontrolliert. Es gibt auch Bezeichnungen, bei denen der Mangangehalt bis zu 1,40% erreicht, die als Manganstahl bezeichnet werden können. 

Es sollte beachtet werden, dass dieser Stahltyp hauptsächlich seine mechanischen Eigenschaften durch die Einstellung des Kohlenstoffgehalts verbessert. Es hat ein großes Produktionsvolumen und wird weit verbreitet eingesetzt. Es wird normalerweise zu Formen wie Rund, Quadrat, Flach usw. gewalzt (gehämmerte), sowie zu Platten und nahtlosen Rohren. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von allgemeinen strukturellen und mechanischen Bauteilen sowie von Bauteilen und Rohrleitungen für den Transport von Fluiden verwendet. Je nach Anwendungsanforderungen ist manchmal eine Wärmebehandlung (Normalisieren oder Härten und Anlassen) erforderlich, bevor es verwendet werden kann. 

Kohlenstoffbaustahl 

Dieser Stahlsorten wird normalerweise in Konvertern oder Martinöfen hergestellt. Die Hauptrohstoffe sind Roheisen und Stahlschrott. Der Schwefel- und Phosphorgehalt im Stahl ist höher als bei hochwertigen Kohlenstoffbaustählen. Im Allgemeinen beträgt der Schwefelgehalt ≤ 0,050% und der Phosphorgehalt ≤ 0,045%. Der Gehalt anderer Legierungselemente, die aus den Rohstoffen in den Stahl eingebracht werden, wie Chrom, Nickel und Kupfer, beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 0,30%. Je nach Zusammensetzung und Leistungsanforderungen werden die Sorten dieses Stahltyps durch Sorten wie Q195, Q215A/B, Q235A/B/C/D, Q255A/B, Q275 usw. dargestellt. 

Hier repräsentiert das "Q" den Anfangsbuchstaben des chinesischen Zeichens "qu", das "Fließgrenze" bedeutet. Die folgenden Zahlen geben den minimalen Fließpunkt (σs) dieses Stahlsorts an. Die nachfolgenden Symbole werden in vier Qualitätsstufen (A, B, C, D) eingeteilt, basierend auf dem Gehalt an Verunreinigungselementen (Schwefel, Phosphor) im Stahl, wobei der Gehalt von hoch nach niedrig abnimmt, begleitet von Änderungen der Kohlenstoff- und Mangananteile. 

Die Produktion dieses Stahltyps ist die größte, und seine Anwendungen sind sehr vielfältig. Er wird meist zu Blechen, Profilen (Rund-, Vierkant-, Flach-, Rechteck-, U-, Winkelprofile usw.) und Sonderprofilen gewalzt sowie zur Herstellung von geschweißten Stahlrohren verwendet. Normalerweise wird er zur Herstellung von Baukonstruktionen wie Fabriken, Brücken und Schiffen sowie für allgemeine Rohrleitungen zur Fluidförderung eingesetzt. Im Allgemeinen wird dieser Stahltyp ohne Wärmebehandlung direkt verwendet. 

Feinkörniger Baustahl 

Dieser Stahltyp enthält nicht nur eine gewisse Menge an Grundelementen wie Silizium oder Mangan, sondern auch andere Elemente, die sich an die Ressourcensituation in unserem Land anpassen. Solche Elemente umfassen Vanadium (V), Niob (Nb), Titan (Ti), Aluminium (Al), Molybdän (Mo), Stickstoff (N) und Seltene Erden (RE) sowie andere Spurenelemente. Gemäß der chemischen Zusammensetzung und den Leistungsanforderungen werden seine Sorten durch Q295A, B, Q345A, B, C, D, E, Q390A, B, C, D, E, Q420A, B, C, D, E, Q460C, D, E usw. repräsentiert. Die Bedeutungen dieser Sorten sind die gleichen wie die von Kohlenstoffbaustählen. 

Spurenelemente wie V, Nb, Ti, Al, die feinkörnige Strukturen bilden, sind in diesem Stahltyp vorhanden. Mit Ausnahme der Stähle der Sorten A und B sollte mindestens eines dieser Elemente in den Sorten C, D und E des Stahls vorhanden sein; um die Eigenschaften des Stahls zu verbessern, kann auch eins dieser Elemente den Stählen der Sorten A und B hinzugefügt werden. Zusätzlich sollten die Restgehalte von Cr, Ni und Cu in diesem Stahltyp jeweils nicht über 0,30 % liegen. Q345A, B, C, D und E sind repräsentative Sorten dieses Stahltyps; die Stähle der Sorten A und B werden üblicherweise als 16Mn bezeichnet; für Sorten ab C sollten ein oder mehrere Spurenelemente hinzugefügt werden, und in den mechanischen Eigenschaften sollte ein zusätzlicher Punkt über die Tieftemperatur-Zähigkeit enthalten sein. 

Im Vergleich zu kohlenstoffhaltigem Baustahl hat dieser Stahltyp die Vorteile einer höheren Stärke, besserer Gesamteigenschaften, längerer Lebensdauer, eines breiteren Anwendungsbereichs und größerer Wirtschaftlichkeit. Dieser Stahl wird meist zu Blechen, Profilen, nahtlosen Rohren usw. gewalzt und wird weit verbreitet in Brücken, Schiffen, Kesseln, Fahrzeugen und wichtigen Baukonstruktionen eingesetzt. 

Legierungsbaustahl 

Dieser Stahltyp wird hergestellt, indem ein oder mehrere Legierungselemente in geeigneter Menge zu hochwertigem kohlenstoffhaltigem Baustahl hinzugefügt werden, um die mechanischen Eigenschaften, Zähigkeit und Härtbarkeit des Stahls zu verbessern. Produkte, die aus diesem Stahl hergestellt werden, werden normalerweise wärmebehandelt (normalisiert oder gehärtet und angelassen). Bevor die hergestellten Teile und Komponenten in Betrieb genommen werden, müssen sie im Allgemeinen einer Härtung oder einer oberflächenchemischen Behandlung (Aufkohlung, Nitrierung usw.), einer Oberflächenhärtung oder einer Hochfrequenzhärtung usw. unterzogen werden. Daher kann dieser Stahltyp je nach chemischer Zusammensetzung (hauptsächlich dem Kohlenstoffgehalt), Wärmebehandlungsprozess und Anwendung grob in drei Kategorien unterteilt werden: Aufkohlungsstahl, Härtungs- und Anlassstahl und Nitrierstahl. 

Dieser Stahltyp wird meist gewalzt (geschmiedet) zu runden, quadratischen, flachen Profilen und nahtlosen Rohren. Er wird hauptsächlich zur Herstellung wichtiger und großformatiger Bauteile in mechanischen Produkten sowie für Hochdruckleitungen, Behälter usw. verwendet. Darüber hinaus hat er im Vergleich zu hochwertigem kohlenstoffhaltigem Baustahl überlegene komplexe mechanische Eigenschaften.

Diese aus Stahl hergestellten nahtlosen Stahlrohre werden weit verbreitet in Hydraulikstützen, Hochdruckgasflaschen, Hochdruckkesseln, Düngereinrichtungen, Ölspaltung, Automobilhalbwellenhülsen, Dieselmotoren, Hydraulikrohrfittings und anderen Anwendungen eingesetzt.

Stainless steel

Nach ihren Hauptindustrieanwendungen kann Edelstahl in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: rostfreier säurebeständiger Stahl und hitzebeständiger, nicht abschälender Stahl.

Rostfreier säurebeständiger Stahl kann in zwei Arten unterteilt werden: rostfreier Stahl und säurebeständiger Stahl. Darunter wird der Stahl, der Korrosion an der Luft widerstehen kann, als rostfreier Stahl bezeichnet; der Stahl, der Korrosion in verschiedenen hochkorrosiven Medien widerstehen kann, wird als säurebeständiger Stahl bezeichnet. Rostfreier Stahl widersteht nicht unbedingt Säurekorrosion, aber säurebeständiger Stahl hat ausgezeichnete Rostbeständigkeit.

Dieser Stahltyp enthält nicht nur die fünf Hauptbestandteile (C, Si, Mn, P, S), sondern auch hauptsächlich Chrom- und Nickellegierungselemente. Beispielsweise Chromstahl (Cr13-Typ), Chrom-Nickel-Stahl (18-8-Typ); es gibt auch Typen, die auf der Grundlage von Chrom-Nickel-Stahl ein oder mehrere Elemente wie Molybdän, Niob, Titan und Stickstoff enthalten. 

Die daraus hergestellten Produkte wie Ringe, Platten, Bänder, Drähte, Rohre usw. werden weit verbreitet in chemischen Anlagen, medizinischen Geräten, Lebensmittelindustrieanlagen sowie in Haushaltsmöbeln und Dekorationen von Hotels und Restaurants eingesetzt. 

Hitzebeständiger, nicht abblätternder Stahl wird in zwei Typen unterteilt: Hitzebeständiger Stahl und nicht abblätternder Stahl. Stahl, der auch bei Kontakt mit Medien bei hohen Temperaturen nicht abblättert, wird als nicht abblätternder Stahl bezeichnet; Stahl, der bei hohen Temperaturen die Erosion durch Medien widerstehen kann und genügend Festigkeit hat, ohne abzublättern, wird als hitzebeständiger Stahl bezeichnet. 

Dieser Stahltyp enthält nicht nur die Chrom- und Nickelelemente, die in rostfreiem und säurebeständigem Stahl vorkommen, sondern auch eines oder mehrere der Legierungselemente wie Aluminium (Al), Wolfram (W), Kobalt (Co) und Vanadium (V). Die gefertigten Produkte wie Zylinder, Platten, Bänder und Rohre werden weit verbreitet in petrochemischen Anlagen, Kraftwerkskesseln, Turbinentriebwerken, industriellen Öfen und Bauteilen eingesetzt, die unter hohen Temperaturen arbeiten.