Stahl ist zweifelsohne die größte Erfindung der Geschichte. Stähle sind derzeit in allen Industriezweigen am bekanntesten. Aber glauben Sie, dass es sich dabei um dieselben Stahlsorten handelt? Nein, denn je nach Produktionsbedarf kann eine Sorte geeignet sein oder auch nicht. Daher haben die verschiedenen Stahlsorten bestimmte Eigenheiten. Der Vergleich zwischen Kohlenstoffstahl und rostfreiem Stahl hilft Ihnen, die beiden beliebtesten Stahlsorten besser zu verstehen.
Kohlenstoffstahl
Dieser Stahl ist eine Stahlsorte, die aus einer Legierung aus Eisen und Kohlenstoff besteht. Im Vergleich zu rostfreiem Stahl hat er einen höheren Kohlenstoffgehalt, einen niedrigeren Schmelzpunkt und ist haltbarer.
Kohlenstoffstahl ist das gebräuchlichste Konstruktions- und Baumaterial für großindustrielle Anwendungen, z. B. im Schiffbau, in Kraftwerken, im Transportwesen, in der chemischen Verarbeitung sowie in der Erdölförderung und -raffination. Mit einem Anteil von etwa 90% an der weltweiten Stahlproduktion ist er der am meisten hergestellte und verwendete Stahl.
Zusammensetzung
Hochgekohlte Stähle haben einen Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,5 Prozent. Dagegen haben Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt einen Kohlenstoffgehalt von 0,2 bis 0,49 Prozent, und Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt haben einen Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,19 Prozent. Dagegen haben Stähle mit extra niedrigem Kohlenstoffgehalt einen Kohlenstoffgehalt von 0,015 bis 0,05 Prozent, und Stähle mit ultraniedrigem Kohlenstoffgehalt haben weniger als 0,015 Prozent.
Wir können auch Kohlenstoffstähle beschreiben, die einen Mangangehalt von weniger als 1,65%, einen Siliziumgehalt von 0,6 Prozent und einen Kupfergehalt von 0,6 Prozent aufweisen, wobei die Summe dieser zusätzlichen Komponenten weniger als 2% beträgt.
Anmeldung
Die Industrie verwendet häufig Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt für Schiffbau, Draht, Automobilkarosserie und Haushaltsgeräte als flachgewalzte Bleche und Streifen. Da es durch Wärmebehandlung nicht verändert werden kann, wird es in der Produktion weitgehend für die Herstellung und Verkleidung verwendet.
Schmiedeeisen ist Kohlenstoffstahl mit dem geringstmöglichen Kohlenstoffgehalt. Es ist fest, aber nicht spröde. Die Hersteller verwenden es für Zäune, Tore und Geländer.
Die Verarbeitung von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt ist wesentlich einfacher, und die Zugabe von winzigen Mengen Silizium und Mangan verbessert die Qualität. Bauingenieure verwenden diesen Stahl in großem Umfang für die Konstruktion von Gebäuden und Brücken sowie für Achsen, Getriebe, Wellen, Eisenbahnen, Rohrleitungen und Kupplungen sowie für Autos, Kühlschränke und Waschmaschinen.
Schneidewerkzeuge, Klingen, Stempel, Matrizen, Federn und hochfester Draht werden alle aus kohlenstoffreichem Stahl hergestellt, der eine wesentlich höhere Zugfestigkeit aufweist.
Eine Kaltverformung ist bei ultrahochgekohltem Stahl nicht möglich, da er spröde und sehr hart ist. Klingen, Schneidwerkzeuge und große Maschinenteile sowie Warmwasserheizkörper, Industriegussteileund Laternenpfähle aus Metall werden alle aus diesem Material hergestellt. Es ist auch berühmt für Gusseisen und das Material, aus dem die alten Künstler altmodische Kochtöpfe herstellten.
Arten von Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl gibt es in einer Vielzahl von Arten und Klassifizierungen, je nach Verwendungszweck. In diesem Fall haben wir die drei gängigsten Arten von Kohlenstoffstählen betrachtet, die in der Produktion verwendet werden.
Weicher oder kohlenstoffarmer Stahl
Weichstahl ist eine Eisenlegierung mit einem geringen Anteil an Kohlenstoff, die fest und haltbar, aber schwierig zu härten ist. Billigkohlenstoffstahl wird auch als Glattkohlenstoffstahl bezeichnet und ist aufgrund seines niedrigen Preises derzeit die beliebteste Stahlsorte.
Hochfester Stahl
Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder Stähle am unteren Ende des mittleren Kohlenstoffgehalts, denen zusätzliche Legierungselemente zur Verbesserung der Festigkeit, der Verschleißeigenschaften oder insbesondere der Zugfestigkeit zugesetzt werden, werden als hochfeste Stähle bezeichnet. Chrom, Molybdän, Silizium, Mangan, Nickel und Vanadium sind einige der Legierungselemente. Die maximal zulässige Menge an Verunreinigungen wie Phosphor und Schwefel wurde festgelegt.
Höher gekohlte Stähle
Kohlenstoffstähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,30 - 1,70 Gewichtsprozent, die effektiv wärmebehandelt werden können, haben einen Kohlenstoffgehalt von 0,30 - 1,70 Gewichtsprozent. Spuren von Verunreinigungen verschiedener zusätzlicher Elemente können die Qualität des resultierenden Stahls beeinflussen.
Bei Arbeitstemperaturen führen Spuren von Schwefel dazu, dass der Stahl rot-kurz oder spröde und bröckelig wird. Niedrig legierte Kohlenstoffstähle, wie A36, enthalten etwa 0,05 Prozent Schwefel und schmelzen bei Temperaturen zwischen 1.426 und 1.538 Grad Celsius.
Mangan wird häufig kohlenstoffarmen Stählen zugesetzt, um die Härtbarkeit zu verbessern. Nach einigen Normen machen diese Zusätze das Material zu niedrig legiertem Stahl, während die AISI-Definition von Kohlenstoffstahl bis zu 1,65% Mangan nach Gewicht erlaubt.
Pro und Kontra
Rostfreier Stahl
Rostfreier Stahl ist eine Kategorie von Eisenlegierungen mit mindestens 11% Chrom, einer Zusammensetzung, die korrosionsbeständig und hitzebeständig ist. Kohlenstoff (von 0,03 Prozent bis über 1,00 Prozent), Stickstoff, Aluminium, Silizium, Schwefel, Titan, Nickel, Kupfer, Selen, Niob und Molybdän sind Bestandteile von rostfreiem Stahl in verschiedenen Formen.
Neben diesen Vorteilen für die Umwelt ist nichtrostender Stahl auch ästhetisch ansprechend, äußerst hygienisch, pflegeleicht und sehr langlebig und bietet verschiedene Funktionen. Daher findet sich Edelstahl in einer Vielzahl von Alltagsprodukten. Transport, Bauwesen, Forschung, Medizin, Lebensmittel und Logistik sind nur einige der Branchen, die davon betroffen sind.
Zusammensetzung
Nichtrostender Stahl bezieht sich auf eine Gruppe von legierten Stählen, die in der Regel 10 bis 30% Chrom enthalten. Chrom hat aufgrund seines geringen Kohlenstoffgehalts eine hohe Korrosions- und Hitzebeständigkeit. Andere Elemente wie Nickel, Molybdän, Titan, Aluminium, Niob, Kupfer, Stickstoff, Schwefel, Phosphor oder Selen können hinzugefügt werden, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, die Oxidationsbeständigkeit zu erhöhen oder einzigartige Eigenschaften zu verleihen.
Anmeldung
Der Hersteller verwendet Edelstahl häufig für Anwendungen, die die einzigartigen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit von Stahl erfordern. Coils, Bleche, Platten, Stangen, Draht und Rohre werden aus dieser Legierung hergestellt. Normalerweise wird er für die folgenden Anwendungen verwendet.
Automobile und Transport: Die Hersteller verwenden rostfreien Stahl für Auspuffanlagen, Kühlergrills und Verkleidungen. Da sich die Technologie verbessert, verwenden die Hersteller zunehmend rostfreien Stahl für den Bau von Strukturkomponenten.
Medizinische Einrichtungen: In diesem Bereich wird Edelstahl in sauberen und sterilen Umgebungen bevorzugt, da er leicht zu reinigen ist und leicht korrodiert. Die Unternehmen verwenden rostfreien Stahl zur Herstellung einer Vielzahl medizinischer Geräte, einschließlich chirurgischer und zahnmedizinischer Werkzeuge.
Baukonstruktionen: Die Verwendung von Edelstahl ist aufgrund seiner Stärke, Widerstandsfähigkeit und Flexibilität zu einem wichtigen Bestandteil des Baugewerbes geworden. Häufig wird er im Innenbereich für Arbeitsplatten, Aufkantungen, Geländer und im Außenbereich für hochbelastete Strukturen als Verkleidung verwendet.
Flugzeugbau: Die Ingenieure verwenden rostfreien Stahl im Luftfahrtsektor. Aufgrund seiner Festigkeit und seiner Fähigkeit, hohen Temperaturen zu widerstehen, wird er in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, unter anderem für die Rahmen von Flugzeugen. Darüber hinaus wird er auch in Düsentriebwerken verwendet, um diese vor Rost zu schützen.
Lebensmittel und Catering: Die Hersteller verwenden Edelstahl zur Herstellung von Küchenzubehör, Kochgeschirr und Besteck in der Lebensmittel- und Gastronomiebranche.
Arten von rostfreiem Stahl
Austenitischer rostfreier Stahl: Diese Art von rostfreiem Stahl weist zwei wichtige Merkmale auf. Austenitischer rostfreier Stahl enthält zunächst einmal eine beträchtliche Menge an Chrom. Die Korrosionsbeständigkeit wird verbessert, wenn die Hersteller dieses Material verwenden. Zweitens sind diese Gegenstände normalerweise nicht magnetisch, können aber durch ein Kaltverformungsverfahren magnetisch werden. Im Folgenden sind die gängigsten Edelstahllegierungen aufgeführt.
Ferritischer rostfreier Stahl: Dies ist die zweithäufigste nichtrostende Stahllegierung, die zudem magnetisch ist. Aufgrund der geringeren Nickelkonzentration können Gegenstände aus dieser Legierung durch Kaltverformung gehärtet werden und sind preiswerter als andere Sorten.
Martensitischer rostfreier Stahl: Dies ist die am wenigsten verbreitete Art der Edelstahllegierung. Die Produktion verwendet martensitischen Edelstahl für Anwendungen, die Schlagfestigkeit oder hohe Zugfestigkeit erfordern. Die Hersteller koppeln dieses Material oft zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit mit einer schützenden Polymerbeschichtung.
Pro und Kontra
Übersichtstabelle Kohlenstoffstahl vs. Edelstahl
| Thema | Kohlenstoffstahl | Rostfreier Stahl |
| Zusammensetzung | Die Menge an Kohlenstoff beträgt 0,015% bis 0,50% | Die Menge des Chroms beträgt 10% bis 30% |
| Anmeldung | Schiffbau, Draht, Automobilkarosserie und Haushaltsgeräte | Medizin, Luft- und Raumfahrt, Automobile |
| Typen | Weicher oder kohlenstoffarmer Stahl, hochfester Stahl, Stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt | Austenitischer rostfreier Stahl, Ferritischer rostfreier Stahl, Martensitischer rostfreier Stahl |
Schlussfolgerung
Die heutige Welt erfordert eine große Anzahl von Stahlsorten für eine präzise und effiziente Produktherstellung. Unter all diesen Arten haben wir uns auf zwei Hauptstahlarten spezialisiert. Kohlenstoffstähle und rostfreie Stähle sind die bekanntesten Stahlsorten in den meisten Produktions- und Baubereichen.
Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen helfen wird, die Unterschiede zwischen Kohlenstoffstahl und Edelstahl besser zu verstehen. Darüber hinaus wird es auch helfen, durch gute Forschung zu bekommen.