Skillnaderna i mjukt stål, verktygsstål och rostfritt stål

Stål, i de mest grundläggande termerna, är raffinerat elementärt järn blandat med kol för att bilda ett starkare material. Men det finns tusentals olika former av stål, eftersom det är en kemisk process med dussintals möjliga kemikalier tillagda för specifika egenskaper. Trots det stora utbudet av olika kompositioner kan stål kategoriseras i en av tre grundläggande familjer: rostfritt stål, verktygsstål och mjukt eller lågkolstål.

Den mest avgörande skillnaden mellan verktyg, mjukt och rostfritt stål är den kemiska sammansättningen av stålet. Generellt är milda stål enkla stål med mycket få elementära tillsatser. Verktygsstål är skräddarsydda för specifika egenskaper med flera tillsatser, och rostfria stål har mycket stora koncentrationer av ett eller två element. Kol är kanske den mest kritiska kemiska tillsatsen eftersom den direkt bestämmer härdbarheten hos stål. Milda stål innehåller vanligtvis mindre än 1 procent kol; verktygsstål kan innehålla upp till 15 procent eller mer kol, liksom rostfritt stål. Rostfritt stål innehåller upp till 20 procent krom och relativt höga koncentrationer av nickel, kemikalier som inte vanligtvis tillsätts till milda eller verktygsstål. Verktygsstål kan innehålla flera tillsatser i spårmängder eller i högre koncentrationer. Dessa element bestämmer specifika fysiska och mekaniska egenskaper.

Stålets fysikaliska egenskaper bestäms av dess kemi. I allmänhet har milda stål måttlig seghet och är ganska lätta att svetsa på grund av deras enkla sammansättning, men är benägna att korrosion. Rostfritt stål och måttligt till svårt att svetsa, på grund av deras komplexa sammansättning, men är mycket resistenta mot korrosion. Verktygsstål har utmärkt bearbetbarhet, härdbarhet och slitstyrka, men kan vara benägna för korrosion.

Härdbarheten, eller förmågan att vända stål från formbart till hårt, bestäms av kolinnehållet, och i mindre utsträckning, spårelement. I allmänhet kan milda stål inte härdas eftersom de innehåller så lite kol. Vissa rostfria stål kan härdas, men inte alla former av rostfritt stål har denna förmåga. Nästan alla verktygsstål kan härdas, men med olika medium. Vissa måste släckas i olja eller vatten för att härdas ordentligt, medan andra kan härda i luften efter korrekt värmebehandling.

Milda stål är i allmänhet de billigaste stålen och de som tillverkas i största överflöd. De används som konstruktionsmaterial och som ark i byggnadshandel. Rostfritt stål används i färdiga produkter, som livsmedelsmaterial eller som beklädnad, där korrosionsbeständighet är nödvändig. Verktygsstål används nästan uteslutande vid bearbetning och tillverkning av verktyg, även om vissa bestick också är tillverkade av vissa kvaliteter.