Stålkvaliteter och egenskaper: Så klassificeras olika stål

Olika stålkvaliteter har utvecklats och klassificerats genom åren utifrån deras kemiska sammansättning och fysiska egenskaper av flera standardiseringsorganisationer, bland annat SAE (Society of Automotive Engineers), brittiska standarder, ISO (International Organization for Standardization), tyska och japanska stålstandarder samt UNS (Unified Numbering System).

Stålets kemiska sammansättning är en nyckelegenskap, eftersom den avgör legeringens korrosionsbeständighet, dess fysikaliska och kemiska egenskaper samt den mikrostrukturella balansen. Stål blir alltmer populärt tack vare sin mångsidighet – materialet kan återvinnas helt och hållet och används vid tillverkning av allt från byggnader till köksredskap.

Klassificering efter mekaniska egenskaper

Det finns flera sätt att klassificera stål, baserat på både fysiska och kemiska egenskaper, kolhalten samt det klassificeringssystem som används. I allmänhet delas stål in i kategorier utifrån sina mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet.

• (a) Kemisk sammansättning, exempelvis kolstål, låglegerat stål och rostfritt stål
• (b) Tillverkningsmetod, inklusive härdugn, ljusbågsugn och syrgaskonverterprocessen
• (c) Efterbehandlingsprocess, det vill säga varmvalsade eller kallvalsade produkter
• (d) Produktens form, exempelvis stång, plåt eller band
• (e) Desoxideringsprocess, det vill säga avlägsnande av elementärt syre från produkten
• (f) Mikrostrukturell fas – detta kan omfatta ferritiskt stål (cirka 30 procent krom med en kristallstruktur kallad ferrit), austenitiskt stål (0,15 procent kol och 16 procent krom), duplexstål (en blandning av austenit och ferrit) samt martensitiskt stål (kol i kombination med 18 procent krom)
• (g) Värmebehandling, såsom glödgning, härdning och anlöpning

De mest använda stålkvaliteterna är de ferritiska typerna 409 och 430 samt de austenitiska typerna 304 och 316.

Klassificering efter kolhalt

Stålets hållfasthet bestäms av kolprocenten, eftersom denna avgör stålets hårdhet. Ju högre kolhalt, desto hårdare blir stålet – men desto lägre blir dess duktilitet. Stålkvaliteter delas därför in i tre huvudkategorier baserat på kolhalten: lågkolhaltigt stål, medelkolhaltigt stål och högkolhaltigt stål.

Klassificering enligt organisation

Ibland kan stålklassificeringen variera mellan olika klassificeringsorganisationer. Enligt SAE:s klassificeringsstandarder delas stålkvaliteter in i följande kategorier:

• Legerade stålkvaliteter
• Olegerade stålkvaliteter
• Rostfria stålkvaliteter
• Verktygsstålkvaliteter
• Stålkvaliteter för plåt och band
• Stålkvaliteter för elektrisk plåt och band

Rätt stålkvalitet väljs genom att noggrant utvärdera materialets korrosionsbeständighet i den aktuella miljön samt genom att granska dess mekaniska egenskaper.