Stål: Forskelle mellem versioner

← Gå til forrige forskel Gå til næste forskel →

Content deleted Content added

Inline

Versionen fra 24. nov. 2016, 17:47

Stål er en legering af jern med kulstof (karbon). Andre legeringsgrundstoffer (silicium, mangan, chrom, nikkel, titan, etc.) kan derudover indgå for at forbedre legeringens egenskaber i en bestemt retning.

Definition og beslægtede materialer

Ordet stål kommer af det urgermanske adjektiv stakhlijan (lavet af stål), som er beslægtet med stakhla (stå fast).^[1]

Stål er jern med mellem 0,002% og 2,1% karbon, målt efter vægt, når der er tale om rene jern-karbon-legeringer. Disse værdier varierer alt efter om der indgår andre grundstoffer såsom mangan, chrom, nikkel, tungsten, molybdæn, bor, titan, vanadium, kobolt og niobium.^[2] Andre grundstoffer er også vigtige, såsom fosfor, svovl og silicium, samt spor af oxygen, nitrogen og kobber som oftest betragtes som uønskede.

For lidt kulstofindhold gør jernet forholdsvis blødt, smidigt og svagt. Er kulstofindholdet derimod højere end i stål, giver det en legering der almindeligvis kaldes råjern, som er for sprød og skrøbelig til at den let kan bearbejdes. Andre legeringer med et kulstofindhold over 2,1%, alt efter behandling og indhold af andre grundstoffer, kendes som støbejern. Støbejern er ikke bearbejdeligt selv når det er varmt, men det kan formes ved støbning da det blandt andet har et lavere smeltepunkt end stål.^[2] Nogle former for støbejern, som bevarer evne til at smeltes og støbes, kan varmebehandles efter støbningen når man vil skabe genstande af tempergods eller aducérgods. Stål skelnes også fra smedejern (nu stort set forældet), som kan indeholde en lille mængde kulstof men store mængder slagge.

Stålproduktion

I stål er hovedbestanddelen, også kaldet basismaterialet, jern (Fe). Udover jern er der også andre grundstoffer, disse bliver kaldt legeringsgrundstoffer. Legeringsgrundstofferne er enten naturlige følgestoffer fra råjern, eller blevet tilsat fra stålværket.

Det meste af al støbejern bliver omdannet til stål. Ved at reducere indholdet af urenheder, fx carbon, i jernet og tilsætte andre stoffer, bliver støbejernet omdannet til stål. Urenhederne bliver fjernet i en ovn. Dette gøres ved at 70 % støbejern og 30 % skrotjern bliver blandet sammen med calciumoxid, hvor der samtidig bliver blæst ren ilt ned i blandingen. Ilten omdanner carbon og svovl til carbonoxid og svovloxid, mens calciumoxiden omdanner nogle af urenhederne til slagge der lægger sig på overfladen af smelten. Slaggen skummes af og kommer dermed ikke med i de støbte emner. På denne måde bliver indholdet af carbon reduceret til <2 % og der vil kun være meget lidt svovl og phosphor.

Ståltyper

Legeringsgrundstofferne har stor indflydelse på stålets egenskaber derfor opdeles stålene ofte løseligt i følgende grupper:

Ulegeret stål: Stål med mindre end 1,5 % legeringsgrundstoffer
Lavtlegerede stål: Stål med højst 5 % legeringsgrundstoffer
Højtlegerede stål: Stål med mere end 5 % legeringsgrundstoffer

Der bliver bl.a. tilsat legeringsgrundstoffer for at få nye og bedre egenskaber for stålet, fx hårdheden, slidstyrken, hærdbarheden og mange andre.

Forskellige typer stål

Stål i ældre tid

I ældre tid brugtes, især til våben, damasceret stål (efter byen Damaskus). Det var en teknik, hvor rent jern opkulledes ved opvarmning i en lukket ovn sammen med kulstof. Dette kunne give helt op til 1,8% kulindhold. Ved at smede det sammen med rent jern kombinerede man de to materialers egenskaber til et materiale, der var hårdt og fleksibelt på samme tid, faktisk ligesom vores tænder; en hård emalje udenpå og blødt ben indeni.

Eksterne henvisninger

2004-01-26, ScienceDaily: Microwave Steel: Faster, Cleaner, Cheaper Citat: "...You shouldn't try it at home...He then put iron oxide and coal inside. In a matter of minutes, the microwave energy reduced the iron ore to iron, and the electric arc furnace smelted the iron and coal into steel...It's really cheap, and it's really fast..."

Se også

Se Wiktionarys definition på ordet stål

Referencer

^ Harper, Douglas. "steel". Online Etymology Dictionary. Hentet 20. november 2016.
^ ^a ^b Ashby, Michael F.; Jones, David R. H. (1992) [1986]. Engineering Materials 2 (revideret udgave). Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-032532-7. {{cite book}}: Ukendt parameter |lastauthoramp= ignoreret (|name-list-style= foreslået) (hjælp)

[1] Harper, Douglas. "steel". Online Etymology Dictionary. Hentet 20. november 2016.

[EM2-2] Ashby, Michael F.; Jones, David R. H. (1992) [1986]. Engineering Materials 2 (revideret udgave). Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-032532-7. {{cite book}}: Ukendt parameter |lastauthoramp= ignoreret (|name-list-style= foreslået) (hjælp)

[1]

[2]

@@ Linje 6: / Linje 6: @@
 Ordet ''stål'' kommer af det [[urgermansk]]e adjektiv ''stakhlijan'' (''lavet af stål''), som er beslægtet med ''stakhla'' (''stå fast'').<ref>{{cite web|url=http://www.etymonline.com/?term=steel|title=steel|work=[[Online Etymology Dictionary]]|author=Harper, Douglas|accessdate=20. november 2016}}</ref>
-Stål er jern med mellem 0,002% og 2,1% karbon, målt efter vægt, når der er tale om rene jern-karbon-legeringer. Disse værdier varierer alt efter om der indgår andre [[grundstoffer]] såsom [[mangan]], [[chrom]], [[nikkel]], [[tungsten]] og så videre. For lidt kulstofindhold gør jernet forholdsvis blødt, smidigt og svagt. Er kulstofindholdet derimod højere end i stål, giver det en legering der almindeligvis kaldes [[råjern]], som er for sprød og skrøbelig til at den let kan bearbejdes. Der kan også indgå [[molybdæn]], [[bor (grundstof)|bor]], [[titan (grundstof)|titan]], [[vanadium]], [[kobolt]] og [[niobium]].<ref name=EM2>{{cite book|author1=Ashby, Michael F.  |author2=Jones, David R. H.  |lastauthoramp=yes |title=Engineering Materials 2|origyear=1986|edition=revideret|year=1992|publisher=Pergamon Press |location=Oxford|isbn=0-08-032532-7}}</ref> Andre grundstoffer er også vigtige, såsom [[fosfor]], [[svovl]] og [[silicium]], samt spor af [[oxygen]], [[nitrogen]] og [[kobber]] som oftest betragtes som uønskede.
+Stål er jern med mellem 0,002% og 2,1% karbon, målt efter vægt, når der er tale om rene jern-karbon-legeringer. Disse værdier varierer alt efter om der indgår andre [[grundstoffer]] såsom [[mangan]], [[chrom]], [[nikkel]], [[tungsten]], [[molybdæn]], [[bor (grundstof)|bor]], [[titan (grundstof)|titan]], [[vanadium]], [[kobolt]] og [[niobium]].<ref name=EM2>{{cite book|author1=Ashby, Michael F.  |author2=Jones, David R. H.  |lastauthoramp=yes |title=Engineering Materials 2|origyear=1986|edition=revideret|year=1992|publisher=Pergamon Press |location=Oxford|isbn=0-08-032532-7}}</ref> Andre grundstoffer er også vigtige, såsom [[fosfor]], [[svovl]] og [[silicium]], samt spor af [[oxygen]], [[nitrogen]] og [[kobber]] som oftest betragtes som uønskede.
-<!--Alloys with a higher than 2.1% carbon content, depending on other element content and possibly on processing, are known as [[cast iron]].  Cast iron is not malleable even when hot, but it can be formed by [[casting]] as it has a lower [[melting point]] than steel and good [[castability]] properties.<ref name=EM2/>  Certain compositions of cast iron, while retaining the economies of melting and casting, can be heat treated after casting to make [[malleable iron]] or [[ductile iron]] objects. Steel is also distinguishable from [[wrought iron]] (now largely obsolete), which may contain a small amount of carbon but large amounts of [[slag]].-->
+For lidt kulstofindhold gør jernet forholdsvis blødt, smidigt og svagt. Er kulstofindholdet derimod højere end i stål, giver det en legering der almindeligvis kaldes [[råjern]], som er for sprød og skrøbelig til at den let kan bearbejdes. Andre legeringer med et kulstofindhold over 2,1%, alt efter behandling og indhold af andre grundstoffer, kendes som [[støbejern]]. Støbejern er ikke bearbejdeligt selv når det er varmt, men det kan formes ved [[støbning]] da det blandt andet har et lavere [[smeltepunkt]] end stål.<ref name=EM2/> Nogle former for støbejern, som bevarer evne til at smeltes og støbes, kan varmebehandles efter støbningen når man vil skabe genstande af tempergods eller [[aducérgods]]. Stål skelnes også fra [[smedejern]] (nu stort set forældet), som kan indeholde en lille mængde kulstof men store mængder [[slagge]].
 == Stålproduktion ==