Сталь, в найпростіших умовах, - це рафіноване елементарне залізо, змішане з вуглецем, щоб утворити міцніший матеріал. Однак існують тисячі різних форм сталі, оскільки це хімічний процес з додаванням десятків можливих хімічних речовин для конкретних властивостей. Незважаючи на широкий спектр різних складів, сталь можна класифікувати на одну з трьох основних сімейств: нержавіючі сталі, інструментальні сталі та м'яку або низьковуглецеву сталь.
На ливарному виробництві в сталь додають різні хімічні речовини за певними властивостями.Хімія
Найбільш визначальною різницею між інструментом, м'якою та нержавіючою сталі є хімічний склад сталі. Як правило, м'які сталі - це прості сталі з дуже малою кількістю елементарних добавок. Сталі для інструментів підібрані за певними властивостями за допомогою декількох добавок, а нержавіючі сталі мають дуже великі концентрації одного або двох елементів. Вуглець - це, мабуть, найважливіша хімічна добавка, оскільки він безпосередньо визначає твердість сталі. М'які сталі зазвичай містять менше 1% вуглецю по масі; сталеві інструменти можуть містити до 15 відсотків або більше вуглецю, як і нержавіючі сталі. Нержавіючі сталі містять до 20 відсотків хрому і відносно високі концентрації нікелю, хімічних речовин, які зазвичай не додаються до м'яких або інструментальних сталей. Сталі для інструментів можуть містити кілька добавок у слідах або у більш високих концентраціях. Ці елементи визначають конкретні фізичні та механічні властивості.
Фізичні властивості
Фізичні властивості сталі визначаються її хімією. Як правило, м'які сталі мають помірну в'язкість і досить легко зварюються завдяки простому складу, але схильні до корозії. Сталі з нержавіючої сталі та їх важко зварювати через складний склад, але дуже стійкі до корозії. Сталі інструментів мають чудову оброблюваність, загартовуваність і зносостійкість, але можуть бути схильні до корозії.
Загартовування
Затвердіння або здатність перетворювати сталь з ковкої в тверду визначається вмістом вуглецю і меншою мірою мікроелементами. Як правило, м'які сталі, як правило, не можуть бути загартовані, оскільки містять так мало вуглецю. Деякі нержавіючі сталі можуть бути загартовані, але не кожна форма нержавіючої сталі має таку здатність. Майже всі інструментальні сталі можуть бути загартовані, але з використанням різних середовищ. Деякі потрібно гасити олією або водою, щоб правильно затвердіти, а інші здатні затвердіти на повітрі після належної термічної обробки.
Використання
М'які сталі, як правило, найдешевші сталі, і ті, що виготовляються в найбільшому достатку. Вони використовуються як конструкційні матеріали, так і як покриття для будівельних професій. Нержавіючі сталі застосовуються в готових виробах, як матеріали для обслуговування продуктів харчування, або як облицювання, де необхідна корозійна стійкість. Інструментальна сталь використовується майже виключно в обробці та виготовлення інструментів, хоча деякі столові прилади також виготовляються з певних сортів.
