Forskellene i mildt stål, værktøjsstål og rustfrit stål

Stål er i de mest basale termer raffineret elementært jern blandet med kulstof til dannelse af et stærkere materiale. Imidlertid er der tusinder af forskellige former for stål, da det er en kemisk proces med snesevis af mulige kemikalier tilføjet til specifikke egenskaber. På trods af den brede vifte af forskellige sammensætninger kan stål kategoriseres i en af ​​tre grundlæggende familier: rustfrit stål, værktøjsstål og blødt eller lavt kulstofstål.

Den mest definerende forskel mellem værktøj, mildt og rustfrit stål er den kemiske sammensætning af stålet. Generelt er milde stål enkle stål med meget få elementære tilsætningsstoffer. Værktøjsstål er skræddersyet til specifikke egenskaber ved hjælp af flere tilsætningsstoffer, og rustfrit stål har meget store koncentrationer af et eller to elementer. Kulstof er måske det mest kritiske kemiske tilsætningsstof, da det direkte bestemmer stålets hærderbarhed. Mildt stål indeholder typisk mindre end 1 vægtprocent kulstof; værktøjsstål kan indeholde op til 15 procent eller mere kulstof, ligesom rustfrit stål gør. Rustfrit stål indeholder op til 20 procent chrom og relativt høje koncentrationer af nikkel, kemikalier, der typisk ikke tilsættes mildt eller værktøjsstål. Værktøjsstål kan indeholde flere additiver i spormængder eller i højere koncentrationer. Disse elementer bestemmer specifikke fysiske og mekaniske egenskaber.

Stålets fysiske egenskaber bestemmes af dets kemi. Generelt har milde stål moderat sejhed og er ret lette at svejse på grund af deres enkle sammensætning, men er tilbøjelige til korrosion. Rustfrit stål og moderat til vanskeligt at svejse på grund af deres komplekse sammensætning, men er meget modstandsdygtigt over for korrosion. Værktøjsstål har fremragende bearbejdelighed, hærdbarhed og slidstyrke, men kan være tilbøjelige til korrosion.

Hærdbarheden eller evnen til at vende stål fra formbart til hårdt bestemmes af kulstofindholdet og i mindre grad sporstoffer. Som regel er milde stål normalt ikke i stand til at hærdes, da de indeholder så lidt kulstof. Nogle rustfrie stål kan hærdes, men ikke alle former for rustfrit stål har denne evne. Næsten alle værktøjsstål kan hærdes, men med forskellige medier. Nogle skal slukkes i olie eller vand for at blive hærdet ordentligt, mens andre er i stand til at hærde i luften efter korrekt varmebehandling.

Mildt stål er generelt det billigste stål, og dem der er lavet i den største overflod. De bruges som konstruktionsmaterialer og som lag i byggefag. Rustfrit stål bruges i færdige produkter, f.eks. Fødevareservicematerialer eller som beklædning, hvor korrosionsbestandighed er nødvendig. Værktøjsstål bruges næsten udelukkende til bearbejdning og værktøjsfremstilling, skønt nogle bestik også er fremstillet af visse kvaliteter.