Spis treści
Obecnie trudno wyobrazić sobie przemysł bez stali węglowej. Materiał ten znajduje szerokie zastosowanie przy wytwarzaniu różnych konstrukcji, w tym części urządzeń mechanicznych lub elementów budowlanych. Jego popularność wynika zarówno ze stosunkowo niskiego kosztu, jak i bardzo dużej niezawodności. Co ciekawe, określenie stal węglowa jest nieco mylące, ponieważ każda stal to stop żelaza z węglem. W jej skład wchodzą także niewielkie ilości innych pierwiastków, takich jak chrom, krzem, wolfram, aluminium, miedź czy mangan. Jeśli ich ilość nie przekracza określonego poziomu – przy czym jest on nieco inny w przypadku norm europejskich, a tych obowiązujących w innych krajach – można mówić o stali węglowej, zwanej też niestopową.
Stal węglowa – gatunki i rodzaje
Jak nietrudno się domyślić, ogromne znaczenie ma także ilość węgla w takim stopie. To właśnie ten parametr decyduje o podstawowym podziale stali niestopowej. Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje, czyli:
- Stal niskowęglowa, o bardzo małej zawartości tego pierwiastka. Zawartość węgla wynosi poniżej 0,3%. Dzięki temu materiał jest stosunkowo miękki, a tym samym łatwy w obróbce i daje największe możliwości kształtowania.
- Stal średniowęglowa, z zawartością węgla na poziomie od 0,3% do 0,6%. Ponadto musi spełniać dodatkowe kryterium, jakim jest zawartość manganu w zakresie 0,06-1,65%. Gatunek ten charakteryzuje się większą wytrzymałością oraz odpornością na zużycie od stali niskowęglowej, kosztem trudniejszego formowania, cięcia, spawania i pozostałych czynności tego typu.
- Stal wysokowęglowa, w której węgiel stanowi powyżej 0,6%, a może dochodzić nawet do 3%. To wyjątkowo mocny stop używany wtedy, gdy potrzeba najbardziej wytrzymałych elementów konstrukcyjnych. Twardość tego stopu powoduje największe trudności w obróbce.
W przypadku takiego materiału, jak stal węglowa gatunki są trzy, ale to nie jedyne możliwe kryterium podziału. Wyróżnia się też np. stal specjalną, poddawaną dodatkowej obróbce chemicznej lub cieplnej, oraz jakościową, w której proces ten się pomija. Czasem stosuje się też podział ze względu na przeznaczenie, obejmujący dwa rodzaje: stal konstrukcyjną i narzędziową.
Czy stal węglowa rdzewieje?
Jedna z najważniejszych kwestii w przypadku materiałów konstrukcyjnych lub budowlanych to ich podatność na korozję. Rdza nie tylko obniża walory estetyczne, ale co gorsze przyczynia się do szybszego zużywania pokrytych nią elementów. Jak wiadomo, wiele metali ulega korozji pod wpływem kontaktu z wodą lub wilgocią, dlatego konieczne okazuje się zabezpieczenie ich za pomocą dodatkowej powłoki. Warto zatem odpowiedzieć na pytanie, czy stal węglowa rdzewieje? Niestety, nie jest to materiał odporny na korozję. Pozostawiona w nieodpowiednich warunkach stal węglowa szybko pokrywa się rdzawymi plamami. W przypadku narażenia na takie czynniki warto rozważyć użycia stali nierdzewnej, która wykazuje większą odporność. Jeśli jednak konieczny jest materiał o parametrach stali węglowej, należy odpowiednio ją zabezpieczyć lub postarać się wyeliminować czynniki sprzyjające powstawaniu rdzy.
Stal węglowa – zastosowanie
Jak już zostało wspomniane, stop żelaza z węglem, ze względu na swoją wytrzymałość, należy do najczęściej stosowanych materiałów w przemyśle, budownictwie oraz innych branżach. Stal wysokowęglowa znajduje przeważnie zastosowanie w produkcji takich elementów, jak ostre narzędzia (np. noże, ostrza elektronarzędzi), gwoździe i śruby, sprężyny czy wytrzymałe druty. Właśnie dlatego stal o wysokiej zawartości węgla bywa nazywana też narzędziową. Jeśli chodzi o stal węglową o średniej zawartości tego pierwiastka, to produkuje się z niej np. części samochodowe, jak osie, sprzęgła, wały czy koła zębate. Z kolei stal niskowęglowa, ze względu na dużą elastyczność, znajduje zastosowanie w przypadku konstrukcji budowlanych, gdzie łatwość formowania należy do najbardziej pożądanych cech. Oczywiście, to tylko niektóre z możliwych zastosowań, których jest o wiele więcej.
