Hvad er kulstofstål?

Jern og kulstof er de mest rigelige materialer i stål. Rent jern er ikke særlig stærkt eller hårdt i sig selv, så det er tilsætningen af kulstof, der er med til at give stålet dets store styrke.

Det råjern, der bruges til at fremstille stål, har et relativt højt indhold af kulstof. Dens kulstofsammensætning kan være så høj som 2,1 %, hvilket er den største mængde kulstof, som et materiale kan indeholde og stadig betragtes som stål.

Jern kan imidlertid forarbejdes yderligere for at reducere kulstoffet. Denne manipulation af kulstof ændrer flere materialeegenskaber, herunder:

Styrke: Den belastning, et materiale kan bære, målt ved flydepunkt og trækstyrke. Udbyttepunktet er det punkt, hvor et materiale deformeres, men ikke knækker, og trækstyrke er den mængde spænding, der skal til for rent faktisk at knække et materiale.

Duktilitet: Den mængde, som et materiale kan strækkes uden at blive skørt. Duktilitet måles ved strækning, som er den procentdel, som længden af et materiale øges, før det går i stykker.

Hårdhed: Materialets slidstyrke og maskinbearbejdelighed. Dette måles normalt på Rockwell-hårdhedsskalaen eller Brinell-hårdhedsskalaen.

Det kulstof, der er til stede i stål, er typisk reduceret, så det passer ind i tre hovedkategorier af kulstofstål: lavt (eller mildt), medium og højt kulstofstål. Hver af disse kategorier indeholder forskellige niveauer af kulstof, hvilket fremgår af nedenstående skema.

Type af kulstofstål	Kulstofsammensætning
Lavt kulstof/mildt	0.05-0,25 %
Medium Carbon	0,26-0,60 %
High Carbon	0,26-0,60 %
0.61-1,50%

Denne artikel undersøger egenskaber, anvendelser og almindelige stålpladekvaliteter, der lagerføres af leverandører som Leeco® Steel i de forskellige kulstofstålskategorier.

Hvad er kulstoffattigt stål?

Også kendt som blødt stål, har kulstoffattigt stål en lav styrke i forhold til stål med højere kulstofindhold. Stål med lavt kulstofindhold er også den mest duktile – eller maskinbearbejdelige – type kulstofstål.

Kemiske legeringer kan også tilsættes til stål med lavt kulstofindhold for at forbedre de ønskede egenskaber uden at øge materialets vægt. Hvis kulstoffattigt stål med lavt kulstofindhold f.eks. kræver større hårdhed til den ønskede anvendelse, kan der tilsættes mangan for at øge hårdheden uden at øge vægten. Stål med lavt kulstofindhold, der indeholder yderligere legeringer, kaldes typisk HSLA-stål (high strength, low alloy).

Nogle af de mest almindelige pladetyper med lavt kulstofindhold, som alle lagerføres af Leeco, omfatter ASTM A36, A572 Grades 42 & 50 og A830-1020. Hver af disse kvaliteter har moderat styrke, høj duktilitet og lettere vægt på grund af det lave kulstofindhold og tilføjelsen af andre legeringer. Disse egenskaber gør stål med lavt kulstofindhold ideelt til brug i strukturelle anvendelser som f.eks. bygningskonstruktion, broer og transmissionstårne, hvor materialerne skal kunne modstå store belastninger og samtidig være lette at forme til strukturelle former.

Kemisk sammensætning af almindelige pladetyper med lavt kulstofindhold

Kvalitet	Kulstof	Mangan	Fosfor	Svovl	Silicium
A36 op til 3/4″ tykkelse	0.25%	N/A	0,030%	0,030%	0,40%
A36 >3/4 – 1 ½” tyk	0.25%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 > 1 ½ – 2 ½” tyk	0,26%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 >2 ½ – 4″ tyk	0,27%	0,85-1,20%	0,030%	0.030%	0,15-0,40%
A36 >4″ tyk	0,29%	0,85-1,20%	0.030%	0,030%	0,15-0,40%
A572 lønklasse 42	0,21%	1.35%	0,030%	0,030%	0,15-0,40%
A572 klasse 50	0.23%	1.35%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A830 klasse 1020	0,18-0,23%	0,30-0,60%	0,030%	0.030%	N/A

Mekaniske egenskaber for almindelige pladetyper med lavt kulstofindhold

Gruppe	Brækkighedspunkt	Tålegrænse
A36	36 ksi	58-80 ksi
A572 kvalitet 42	42 ksi	60 ksi
A572 kvalitet 50	50 ksi	65 ksi

Lav et tilbud på stålplade med lavt kulstofindhold

Hvad er medium kulstofstål?

Medium kulstofstål giver en balance mellem stål med lavt og højt kulstofindhold og giver større styrke og hårdhed end stål med lavt kulstofindhold, mens det stadig er mere duktilt end stål med højt kulstofindhold. Medium kulstofstål indeholder også typisk andre legeringer, såsom mangan, der også bidrager til dets egenskaber.

I anvendelser, hvor der kræves større sejhed og hårdhed, kan medium kulstofstålplade modtage varmebehandlinger – såsom hærdning – der forbedrer disse egenskaber uden at kompromittere dets bearbejdelighed.

Hærdning og anløbning er en varmebehandlingsproces i to trin. I afskæringstrinnet af denne proces opvarmes stål til en temperatur på mellem 1.500 og 1.650 grader Fahrenheit og afkøles derefter hurtigt med vand. I hærdningsfasen opvarmes stålet derefter igen til en temperatur under den kritiske temperatur – mellem 300 og 700 grader – og luftkøles. Denne proces ændrer stålets krystalkornstruktur for at forbedre hårdheden og andre mekaniske egenskaber.

To almindelige medium kulstofstålpladetyper, som Leeco lagerfører, er ASTM A516 Grade 70 og A830-1045. Den moderate kulstofsammensætning og de ekstra legeringer giver disse kvaliteter – og andre medium kulstofkvaliteter – en balance mellem styrke, hårdhed, duktilitet og slidstyrke. Disse egenskaber gør medium kulstofstål ideelt til brug i applikationer, hvor materialer skal kunne modstå store kræfter uden at gå i stykker eller blive slidt, f.eks. maskindele – herunder tandhjul, aksler og bolte – trykbeholdertanke og dele og komponenter til biler.

Kemisk sammensætning af almindelige medium kulstofpladekvaliteter

Kvaliteter	Kulstof	Mangan	Fosfor	Svovl	Silicium
A516 Grade 70 >2″ & ≤4″ tyk	0.30%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0,40%
A516 Grade 70 >4″ tyk	0.31%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0.40%
A830-1045	0.43-0.50%	0.60-0.90%	0.030%	0.030%	N/A

Mekaniske egenskaber for almindelige mellemstore kulstofpladekvaliteter

	Kvaliteter	Styrkegrænse	Tålegrænse
	A516	36 ksi	58-80 ksi

Lav et tilbud på medium kulstofstålplade

Hvad er stål med højt kulstofindhold?

Stål med højt kulstofindhold giver den største styrke og hårdhed sammenlignet med stålplade med mildt og medium kulstofindhold. Stål med højt kulstofindhold er dog mindre duktilt end stål med lavere kulstofindhold, hvilket betyder, at det er meget sværere at bearbejde eller forme.

Som medium kulstofstål kan stål med højt kulstofindhold også varmebehandles for yderligere at forbedre hårdheden og slidstyrken til brug i applikationer, hvor stålet udsættes for særlig høj belastning.

Den høje kulstofsammensætning i pladetyper med højt kulstofindhold giver dem stor styrke, hårdhed og slidstyrke, hvilket er egenskaber, der er ideelle i anvendelser, hvor stål regelmæssigt skal tåle ekstremt slid uden at gå i stykker, f.eks. skære- og mejselværktøj.

Very High Carbon Steel

Nogle anvendelser kræver stålmateriale, der kan tåle kræfter, der er endnu større end dem, som højkulstofstål kan udholde. I disse anvendelser anvendes meget højt kulstofstål, som er den stærkeste type kulstofstål. Meget højt kulstofstål er næsten umuligt at svejse, bearbejde eller forme på grund af dets utrolige styrke og er derfor langt mindre almindeligt end de andre typer kulstofstål.

Sourcing af kulstofstålplade

Når du overvejer en kilde til dine behov for kulstofstålplade, er det vigtigt at overveje en leverandør, der har følgende for at sikre, at du får det bedste pladeprodukt og kundeservice:

• En stor lagerbeholdning af milde, medium og høje kulstofstålpladekvaliteter fra både indenlandske og internationale værker.
• Stærkt kvalitetsstyringssystem, f.eks. et ISO-certificeret system, der sikrer, at pladerne er af høj kvalitet og opfylder dine krævede specifikationer.
• Bredt geografisk fodaftryk i nærheden af dine leveringssteder for at hjælpe med at kontrollere dine fragtomkostninger.

Leeco Steel har specialiseret sig i stålplader og har en rigelig beholdning af kulstofstål på lager i sine 11 strategisk placerede distributionscentre. Leeco er også ISO 9001-certificeret inden for kvalitetsstyring og kontrollerer nøjagtigheden gennem alle trin i ordreopfyldelsesprocessen for at sikre, at kunderne modtager pladeprodukter af høj kvalitet.

Kontakt Leeco eller anmod om et tilbud for at drøfte dine behov for kulstofstålplader med en kyndig salgsrepræsentant i dag.