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Was ist Stahl? »Seine Definition und Bedeutung

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Anonim

Stahl ist ein Metall, das aus der Legierung zwischen Eisen und Kohlenstoff gewonnen wird. Es zeichnet sich durch seine Beständigkeit aus und weil es heiß, also nur im flüssigen Zustand, bearbeitet werden kann. Nun, sobald es ausgehärtet ist, ist seine Handhabung fast unmöglich. Die beiden Elemente, aus denen Stahl besteht (Eisen und Kohlenstoff), kommen in der Natur vor, daher ist dies bei der Herstellung in großem Maßstab positiv.

Was ist Stahl?

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Stahl ist im Grunde eine Legierung oder Kombination aus Eisen und Kohlenstoff, es ist im Grunde hochraffiniertes Eisen (mehr als 98%), seine Herstellung beginnt mit der Reduktion von Eisen (Roheisenproduktion), das später zum genannten Metall wird. Es bezieht sich auf das Element, aus dem in der Antike scharfe Waffen hergestellt wurden, das in seiner Etymologie aus dem lateinischen «aciarĭum», aus «acĭes» oder filo und wiederum aus dem griechischen «akē» besteht, was Spitze bedeutet.

Stahlgeschichte

Das Datum, an dem die Technik des Schmelzens von Eisenerz entdeckt wurde, war nicht genau bekannt. Die Griechen hatten jedoch durch Wärmebehandlung gehärtete Eisenwaffen im Jahr 1000 v.

Die ersten Handwerker, die Eisen bearbeiteten, stellten Legierungen her, die heute als Schmiedeeisen klassifiziert wurden. Dies geschah durch eine Technik, die darin bestand, eine Mineralmasse aus Eisen und Kohle zu erhitzen, die in einem großen Ofen mit forciertem Luftzug gemischt wurde Der Weg war, dass das Erz zu einer Masse aus mit Schlacke gefülltem metallischem Eisen, dh metallischen Verunreinigungen, zusammen mit Kohlenasche reduziert wurde.

Diese Eisenmasse wurde bearbeitet, während sie glühend heiß blieb, und mit schweren Hämmern hart auf sie geschlagen, um die Schlacke auszutreiben. Gelegentlich produzierte diese Herstellungstechnik versehentlich echten Stahl anstelle von Schmiedeeisen.

Ab dem 14. Jahrhundert nahm die Größe der Eisenschmelzöfen erheblich zu. In diesen größeren Öfen wurde das Eisenerz von der Oberseite des Ofens zu metallischem Eisen reduziert und absorbierte dann als Schlussfolgerung der Gase mehr Kohlenstoff. Das Produkt dieser Öfen wurde Roheisen genannt. Dies ist das erste Verfahren, bei dem das Element erhalten wurde.

Später schuf Carl Wilhelm Siemens 1857 eine Methode, bei der das Metall auf der Grundlage der Entkohlung des Nutzens von Eisen oder Eisenoxid als Heizprodukt hergestellt werden konnte.

Bereits 1865 wurden Stähle mit 25% und 35% Nickel in sehr begrenzten Mengen hergestellt, die der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit viel besser widerstanden, obwohl sie sehr kleine Hersteller waren. Seitdem und bis 1900 wurden Chromlegierungen untersucht, die die Korrosionsbeständigkeit von Stahl verbesserten.

Später wurden zahlreiche Studien an Legierungen mit Chrom und Nickel durchgeführt. Dann kann gesagt werden, dass der Edelstahl, den wir heute kennen, erscheint.

Edelstahl ist also kein einfaches Metall, sondern eine Legierung, deren Hauptmaterial Eisen ist, dem ein geringer Anteil an Kohlenstoff zugesetzt wird. Somit wird ein festes Material erreicht, das gegen äußere Einflüsse beständig ist, die es verschlechtern können.

Heute Edelstahl hat eine Vielzahl von Anwendungen und umgibt uns in praktisch allen Bereichen unseres Lebens, aber es hat auch eine große Präsenz im industriellen Bereich, ein sehr wichtiger Teil der Ausrüstung von pharmazeutischen sein, Petrochemie und Pflanzen Behandlung von Flüssigkeiten, Tanks. Container unter vielen anderen.

Stahleigenschaften

Stahl hat wichtige und wesentliche Eigenschaften, die es ihm ermöglichen, von der Automobilindustrie, beim Bau von Häusern und in einer unendlichen Anzahl von Elementen verwendet zu werden. Zu seinen wesentlichen Merkmalen gehören:

Komponenten

In Bezug auf die Stahlzusammensetzung sind Eisen und andere Elemente wie Kohlenstoff, Mangan, Phosphor, Nickel, Schwefel, Chrom und mehr basisch. Variationen in der Zusammensetzung sind für eine Vielzahl von Qualitäten und Eigenschaften verantwortlich.

Dichte

Seine durchschnittliche Dichte beträgt 7850 kg / m³. Je nach Temperatur kann es sich zusammenziehen, ausdehnen oder schmelzen. Der Schmelzpunkt hängt von der Art der Legierung und den Prozentsätzen der Legierungselemente ab.

Korrosion

Es gibt Korrosion und Verschleiß aufgrund ständiger Einwirkung von klimatischen oder äußeren Faktoren, die Änderungen der elektrischen Zusammensetzung des Materials verursachen und somit die Moleküle und Partikel verschlechtern.

Leitfähigkeit

Es hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Obwohl es von seiner Zusammensetzung abhängt, beträgt es ungefähr 3 · 106 S / m.

Stahlsorten

Dies hat viele Anwendungen im täglichen Leben von Menschen, da es in Utensilien, Werkzeugen und Geräten sowie in den Strukturen moderner Häuser und Gebäude üblich ist. Alles hängt von seiner Art ab:

Galvanisierter Stahl

Es ist das Ergebnis der Kombination der mechanischen Beständigkeitseigenschaften von Metall und der Korrosionsschutzeigenschaften von Zink. Dieser Typ wird für den Bau, die Herstellung großer Strukturen, für Kommunikation, Elektrizität und Transport verwendet.

Rostfreier Stahl

Es ist die Art, die aus Chrom und Nickel geformt wird, wodurch es glänzend und korrosionsbeständig wird, selbst wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt ist.

Baustahl

Zunächst wird das Roheisenerz zerkleinert und klassifiziert. In einem Hochofen beschickt, beginnt die resultierende Reaktion Verunreinigungen zu entfernen. Es wird noch stärker extrahiert und erhitzt, um die Aufnahme anderer Substanzen wie Mangan zu ermöglichen, die dem fertigen Produkt unterschiedliche Eigenschaften verleihen.

Ruhiger Stahl

Dieser Typ wird vor dem Gießen durch Zugabe von Metallen vollständig desoxidiert.

Schmiedestahl

Dies wurde in Form und innerer Struktur durch Anwendung von Schmiedetechniken modifiziert, die bei einer Temperatur durchgeführt wurden, die höher als die der Rekristallisation war. Es hat eine geringere Oberflächenporosität, eine feinere Kornstruktur, eine höhere Zug- und Dauerfestigkeit und eine höhere Duktilität als jede andere Verarbeitung.

Gewalzter Stahl

Es ist eines, das Walzen bei sehr hohen Temperaturen über 1.700 ° F durchlaufen hat, was die Rekristallisationstemperatur der meisten Metalle überschreitet. Dies erleichtert das Formen und führt zu Produkten, mit denen leichter gearbeitet werden kann.

Stahlanwendungen

Es ist sicher, dass dieses Material für die menschliche Funktion von größter Bedeutung ist, da kein anderes seine Eigenschaften wie Beständigkeit, Plastizität und Vielseitigkeit kombiniert.

Die Verwendung von Stahl ist jedoch beim Bau von Maschinen, Werkzeugen, Utensilien, mechanischen Geräten, Elektrogeräten sowie bei Bauwerken von Häusern, Gebäuden und öffentlichen Arbeiten vorherrschend. Ebenfalls enthalten sind Eisenbahnbauunternehmen und Fahrzeuge. Für den Einsatz im Bauwesen wird es in Metallprofilen verteilt, die je nach Form und Größe unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und speziell für Stahlträger oder -säulen verwendet werden.

Wellpappe ist auch ein Walztyp, der für Stahlbetonkonstruktionen verwendet wird. Sie sind Stangen mit unterschiedlichen Durchmessern, die Vorsprünge haben. Es wird in Strukturen, Dämmungen, Verkleidungen, Mezzaninen, Dächern und Oberflächen verwendet. Seine Verwendung ist aufgrund seiner größeren Beständigkeit wesentlich, es zieht sich nicht zusammen oder verformt sich nicht. Beständiger als andere Materialien bei Erdbeben, Wind und Feuer, was diese Art der Konstruktion viel sicherer macht.

Es ist zu beachten, dass es einen Symbolstahl gibt, der mit bestimmten Merkmalen für die Herstellung verschiedener Produkte verknüpft ist. Für Metallkonstruktionen sind sie daher mit einem S (Stahl) gefolgt von einer Zahl gekennzeichnet, die den angegebenen Mindestwert der Elastizitätsgrenze in MPa (1 MPa = 1 N / mm2) für das Dickenintervall plus angibt wenig. Zusätzliche Symbole werden in Gruppe 1 und Gruppe 2 unterteilt. Wenn die Symbole in Gruppe 1 nicht vollständig beschrieben werden können, können zusätzliche Symbole in Gruppe 2 hinzugefügt werden. Symbole in Gruppe 2 sollten nur in Verbindung mit denen in Gruppe 2 verwendet werden Gruppe 1 und sollte hinter ihnen sein. Beispiel: S355xyz (zusätzliches Symbol).

Häufig gestellte Fragen zu Stahl

Was ist Stahl?

Es ist die Mischung aus einem Metall wie Eisen und einem Metalloid wie Kohlenstoff, die in unterschiedlichen Anteilen auftreten kann, jedoch niemals mehr als zwei Prozent des Gesamtgewichts des Endprodukts.

Welche Metalle enthält Stahl?

Die im Element enthaltenen Metalle sind:
  • Aluminium
  • Bor
  • Kobalt
  • Chrom
  • Zinn
  • Mangan
  • Molybdän
  • Nickel
  • Silizium
  • Titan
  • Wolfram oder Wolfram
  • Vanadium
  • Zink

Wofür ist Stahl?

Die Stahlproduktion wird für Häuser, Stahlplatten verwendet, um Gebäude, Fassaden usw. zu verstärken. Ebenso in der Schwerwaffen- und Panzerfahrzeugindustrie. Bei der Herstellung von Werkzeugen, Utensilien, mechanischen Geräten, Industriemaschinen und landwirtschaftlichen Maschinen. Die Automobilindustrie, Kurbelwelle, Getriebeantriebswellen, unter anderem Branchen.

Was sind die Stahlsorten?

Es gibt eine Vielzahl von Typen:
  • Schnitt
  • erschrocken
  • Gewellt
  • Verzinkt
  • Edelstahl
  • Laminieren
  • Kohlenstoff
  • Legierung
  • Süss
  • Brausetabletten
  • Kalt gezeichnet
  • Strukturell
  • Verwittert
  • Sanft
  • Schwarz

Wie wird Stahl gewonnen?

Eisen wird in einem Ofen geschmolzen und gegossen, um Verunreinigungen zu reduzieren. Dann wird 99% reiner Sauerstoff injiziert. Der Kalk wird gemischt, um einen Rückstand zu bilden, der die verbleibenden Verunreinigungen absorbiert. Schließlich wird es in einem Ofen raffiniert, wobei Legierungsprodukte hinzugefügt werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.