Wbrew powszechnemu przekonaniu, stal nie jest prostym stopem, lecz bardzo dużą grupą stopów żelaza z węglem, które w zależności od dokładnego składu oraz metod produkcji, odznaczają się odmiennych właściwościami. Jedną z podgrup są tak zwane stale trudnościeralne. Dowiedz się, czym się one charakteryzują oraz w jakich branżach przemysłu znajdują zastosowanie.
Czym jest stal trudnościeralna?
Stal trudnościeralna to, jak łatwo domyślić się po jej nazwie, stop stali odznaczający się bardzo wysoką odpornością na ścieranie, a także na odkształcenia mechaniczne powstające w wyniku nacisku czy uderzeń. Tym samym nie niszczeje ona nawet podczas pracy w bardzo trudnych warunkach.
Stal trudnościeralna znana jest również jako stal Hadfielda. Robert Hadfield był brytyjskim metalurgiem, który po raz pierwszy wyprodukował ten stop w 1882 roku. Od tamtej pory jego stal znajduje bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle.
Charakterystyka stali trudnościeralnej
Stal trudnościeralna zawdzięcza swoje właściwości między innymi specyficznemu składowi – zawiera ona od 1,1 do 1,3 węgla oraz od 12 do 13% manganu. W jej składzie obecne są również inne dodatki stopowe, takie jak krzem, chrom, nikiel czy miedź.
Drugim ważnym czynnikiem jest odpowiednia obróbka stopu, przede wszystkim jest hartowanie. W wyniku tego procesu stop zyskuje martenzytyczną mikrostrukturę. Innymi słowy – poprzez odpowiednie rozgrzanie i gwałtownie schłodzenie stal zyskuje ogromną twardość i wytrzymałość na różnego rodzaju uszkodzenia. Efektem ubocznym takiego procesu obróbki jest utracenie przez stal właściwości magnetycznych – jeśli hartowanie przebiegnie nieprawidłowo, odpuszczony stop zyskuje strukturę ferromagnetyczną. Oznacza to, że jakość stali można rozpoznać po prostu przykładając do niej magnes – wysokiej jakości materiał nie powinien go przyciągać.
Twardość stali trudnościeralnej na skali Brinella wynosi około 500 HB. Mimo to stop ten jest stosunkowo łatwy w obróbce – wyprodukowane z niego wyroby hutnicze, np. blachy można bez problemy ciąć, spawać, giąć i przetwarzać wieloma innymi metodami.
Zastosowanie stali trudnościeralnej
Właściwości stali trudnościeralnej czynią z niej materiał o dość szerokim zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu. Wykorzystuje się go między innymi w produkcji części pojazdów transportowych i maszyn budowlanych, szczególnie tych, które są narażone na kontakt z materiałami o właściwościach ściernych. Chodzi tu np. o łyżki i kosze koparek, nadwozia i wywrotki pojazdów używanych do wożenia urobku kopalni czy odpadów budowlanych. Ze stali tego typu produkowane są również elementy układu jezdnego maszyn o znacznej masie, np. gąsienic koparek. Drugą kategorią produktów są wszelkiego rodzaju pojemniki i kontenery wykorzystywane do przewożenia wszelkiego rodzaju materiałów, w tym tych o agresywnym składzie chemicznym. Stal trudnościeralna jest również bardzo chętnie wykorzystywana w produkcji elementów trakcji kolejowej czy tramwajowej. Tego typu infrastruktura konieczne musi być wykonywana z najtrwalszych materiałów – wszelkiego rodzaju odkształcenia pod wpływem obciążeń czy temperatury sprawiają, że trakcja staje się bezużyteczna.