Articles

Karbonstål vs Rustfritt Stål

alle stål inneholder karbon (mellom .02% og 2,1%, faktisk!), så hvorfor er en rekke stål kalt karbonstål? Som det viser seg, er begrepet karbonstål faktisk brukt til å beskrive to forskjellige typer stål: karbonstål og lavlegert stål. Rustfritt stål, derimot, er en spesialisert gruppe stållegeringer designet for å motstå korrosjon. I denne artikkelen sammenligner vi og kontrasterer karbonstål vs rustfritt stål.

Be om en gratis 3d-trykt metalldel

Hva Betyr Karbonstål egentlig?

«Karbonstål» har to betydninger-en teknisk definisjon og en mer generell klassifisering. Den tekniske definisjonen er veldig klar: Ifølge American Iron And Steel Institute (Aisi) må et stål oppfylle følgende standarder for å matche den tekniske definisjonen av karbonstål:

  1. Ingen minimumsinnhold er spesifisert Eller påkrevd for krom, kobolt, columbium, molybden , nikkel, titan, wolfram, vanadium eller zirkonium, Eller noe annet element som skal tilsettes for å oppnå en ønsket legeringseffekt
  2. Når det angitte minimum for kobber ikke overstiger 0.40 prosent
  3. når det maksimale innholdet som er angitt for noen av følgende elementer, ikke overstiger prosentene som er angitt: mangan 1,65, silisium 0,60, kobber 0,60.den tekniske definisjonen, mens den er kompleks, koker ned til en enkel begrensning — ekte karbonstål må nesten ikke ha legeringselementer, noe som gjør dem hovedsakelig bestående av to materialer: jern og karbon. Mengden karbon kan variere, og det er noen akseptable legeringsmaterialer, men disse stålene er enkle. i tillegg til den nøyaktige definisjonen brukes begrepet karbonstål også til å referere til den brede gruppen legeringsstål som ikke er rustfritt stål. I motsetning til karbonstål kan lavlegerte stål inneholde små mengder av et bredt utvalg av legeringselementer, slik at de kan tilpasses for et bredere utvalg av applikasjoner. Disse stålene, mens de ikke tilfredsstiller de tekniske kravene til karbonstål, betyr det større skillet i stål: rustfritt stål vs alt annet.

    Karbonstål (per definisjon)

    enkelt sagt, karbonstål per definisjon er ekstremt enkelt. Det Er Jern med litt karbon, og begrensede legeringselementer. I tillegg er noe stål som krever legeringselementer (som 4140 og 4340, for eksempel) ikke karbonstål. Innenfor karbonståldefinisjonen kan materialer defineres som enten lavkarbonstål eller høykarbonstål. Lavkarbonstål er ekstremt vanlige, mens høykarbonstål bare brukes i høystyrke, ikke-korrosive miljøer. 1020 Stål, et lavkarbonstål, er et av de mest populære stålene som produseres i dag.

    Les Vår Metal X Design Guide
    A36 karbonstål
    A36, en rekke karbonstål, brukes ofte til strukturelle bjelker som disse i bjelker. Kilde: https://www.worldsteelgrades.com/astm-a36-steel/

    Karbonstål har varierende mekaniske egenskaper basert på karboninnhold. Lavkarbonstål er svakere og mykere, men kan lett bearbeides og sveises; mens høykarbonstål er sterkere, men betydelig vanskeligere å behandle. Alle karbonstål er utsatt for rust, noe som gjør dem uegnet til bruk i et bredt spekter av sluttbruk. Samlet sett er karbonstål utmerket hvis du leter etter et billig metall, men generelt uegnet for høy kvalitet eller høy presisjon produksjon.

    Lavlegerte Stål (noen ganger kalt karbonstål)

    lavlegerte stål integrerer ett eller flere legeringselementer (som krom, kobolt, niob, molybden, nikkel, titan, wolfram, vanadium eller zirkonium) for å forbedre materialegenskapene til tradisjonelle karbonstål. De er ofte sterkere, stivere og litt mer motstandsdyktige mot korrosjon enn tradisjonelle karbonstål.

    Legeringsstål er definert av de primære legeringsmaterialene (i tillegg til karbon). 4140, et av de vanligste legeringsstålene, er Et Krom-Molybdenlegeringsstål. Dette betyr at de primære legeringselementene er krom (som øker korrosjonsmotstanden) og molybden (som øker seighet). Som et resultat brukes 4140 i høy slitasje og forhøyede temperaturer.

    4140 Stål
    4140 Stål kan brukes til aksler, bolter, gir og mange andre maskinerte komponenter. Kilde: https://www.astmsteel.com/steel-knowledge/15-application-4140-steel/

    Legering stål Er en av de mest brukte stål i industrien i dag. De er machinable, rimelig, lett tilgjengelig, og har gode mekaniske egenskaper. Hvis en del ikke trenger å være korrosjonsbestandig, tilbyr lavlegert stål det beste valget for pengene dine.

    egenskapene som gjør legert stål fordelaktig å produsere via konvensjonelle metoder, gjør DET mindre verdifullt FOR 3D-utskrift. Fordi det er lett maskinert og billig anskaffet, gjør metall 3d-utskriftens høyere iboende delkostnader det økonomisk uholdbart å skrive ut. Noen metall trykkerier tilbyr lavlegerte stål som 4140, men de er generelt sjeldne.

    Rustfritt Stål

    Rustfritt stål er forenet rundt en viktig materialegenskap: utmerket korrosjonsbestandighet, som kan tilskrives høyt Krominnhold (> 10.5% etter masse) og lavt karboninnhold (<1,2% etter masse). Utover korrosjonsbestandighet kan de mekaniske egenskapene til disse stålene variere sterkt.

    Austenittisk rustfritt stål er den vanligste typen rustfritt stål. De er korrosjonsbestandige og kan både lett bearbeides og sveises, selv om de ikke kan varmebehandles. 303 og 304 er de vanligste typene austenittisk rustfritt stål, OG 316L er en variant som maksimerer korrosjonsbestandighet. Disse stålene brukes i en rekke operasjoner — fordi de er værbestandige, fungerer de omtrent hvor som helst. På grunn av deres høyere kostnader kan metall 3d-utskrift være en levedyktig fabrikasjonsmetode for disse delene.

    316l Rustfritt Stål
    Rustfritt stål som 316L brukes ofte til å lage løpehjul og andre væske nedsenket deler. Kilde: https://gpmsurplus.com/product/tri-clover-c327-02a-316l-6-75-stainless-steel-semi-open-impeller/

    Martensitisk rustfritt stål gir bedre mekaniske egenskaper til austenittisk stål på bekostning av duktilitet. Som en gruppe mangler de den generelle allsidigheten til austenitiske stål-men deres høystyrke hardhet parret med korrosjonsbestandighet langt bedre enn lavlegerte stål gjør dem egnet for enhver høy styrke del som er i et oksiderende miljø. I tillegg kan martensitiske stål varmebehandles for ytterligere å øke hardhet, styrke og stivhet.

    17-4 PH ER en spesielt nyttig type martensitisk rustfritt stål som kan varmebehandles for å passe til en rekke materialegenskaper. På grunn av sin høye hardhet og ekstremt lav bearbeidbarhet, er DET ofte billigere Å 3D-utskrift enn møysommelig maskin. Hvis DU vil lære mer OM 3d-utskrift av metalldeler, sjekk Ut Markforged Metal X.

    Be Om Et Metall x sitat

    Karbonstål vs Rustfritt Stål: Endelig Dom

    debatten om karbonstål vs rustfritt stål er litt mer komplisert enn opprinnelig tenkt, da karbonstål kan referere til to forskjellige typer stål: tradisjonelt karbonstål og lavlegert stål. Sammenlignet med lavkarbonstål, tilbyr rustfritt stål en massiv oppgradering i styrke, hardhet og viktigst korrosjonsbestandighet. Høy karbonstål gir styrke rivaling og noen ganger overstiger rustfritt stål, men er i stor grad en nisje materiale i industrien verden. I motsetning til karbonstål kan rustfritt stål overleve og trives, oksidasjonsfritt, i korrosive eller fuktige miljøer. Når det er sagt, er karbonstål mye billigere enn rustfritt stål og bedre egnet for store strukturelle komponenter, som rør, bjelker og rullet stålplate. Lavlegert stål er overlegen karbonstål på de fleste måter, men mangler fortsatt korrosjonsbestandighet. Det kan effektivt matche materialegenskapene til rustfritt stål — som et resultat blir legeringer som 4140 og 4340 ofte maskinert og brukt i mange applikasjoner der litt oksidasjon ikke gjør vondt. Rustfritt stål er et materiale av høyere kvalitet som bedre brukes i industriell drift, hvor delkvalitet ikke kan kompromitteres.