17. Stål

Question 1

17.1. Det finns tre olika metoder som används för att påverka stålets egenskaper. Vilka är det och beskriv dem?

Answer 1

Legering: man sammansätter olika ämnen. Stål är ex en legering av järn, kol, mangan och kisel.
Kallbearbetning: Kallsträckning, kallvalsning, kalldragning
Värmebehandling: bestämmer vilka kristalltyper och kristallformer som ska finnas i legeringen.

Question 2

17.2. Vad är stål?

Answer 2

Material av järn som huvudbeståndsdel och kol som viktigt legeringsämne.

Question 3

17.3. Vilken typ av järn erhålls ur en masugn?

Answer 3

Råjärn

Question 4

17.4. Vad vill man uppnå vid färskningsprocessen?

Answer 4

Man avlägsnar den större delen av kol, mangan och kisel för att råjärnet ska vara mindre sprött. Icke-önskvärda ämnen oxiderar till motsvarande oxider.

Question 5

17.5. Vad menas med ett låglegerat stål? Ge ett exempel på ett sådant stål.

Answer 5

Låglegerat stål innehåller 2-5% legeringsämnen. Ett exempel är Corten.
Är rosttrögt

Question 6

17.6. Vad är ett höglegerat stål?

Answer 6

Innehåller 5-30% legeringsämnen. Främst rostfritt stål.

Question 7

17.7. Vilka legeringsämnen är viktiga vid framställning av rostfritt stål?

Answer 7

Nickel och krom.

• Bildas ett kromoxid skikt på ytan, styrkan på skiktet ökar med ökat krominnehåll upp till 20%. Kromstål = ferritiskt stål. Skyddar mot korrosion vid höga temperaturer.
• Autentiskt stål: ytterligare beständighet mot korrosion genom legering med krom och nickel.

Question 8

17.8. Vad är skillnaden mellan syrafasta- och rosttröga stål?

Answer 8

Ett rosttrögt stål är legerat med små tillsatser av krom och koppar som ger vid fuktig luft oxideras och ger en tät och vindhäftande film.

Syrafasta är legerat med krom och nickel och kan endast lösas i långsamt i syra.

Question 9

17.9. Vilka olika huvudtyper av rostfritt stål förekommer?

Answer 9

Ferritiskt stål, autentiskt stål och duplexa stål

Question 10

17.10. Beskriv principen för kalldragning av stål. Vilka egenskaper får det kallbearbetade stålet?

Answer 10

Stålet dras igenom ett litet hål. Stålet deformationshårdnar. Spänningen på det ursprungliga stålet måste överstiga flytspänningen men spänningen måste sedan gå tillbaka under flytspänningen.
Egenskaper: Stålet får anisotropa egenskaper, exempelvis lägre hållfasthet i tvärriktning än i längdriktning.

Question 11

17.11. Beskriv principen för kallvalsning av stål. Vilka egenskaper får det kallbearbetade stålet?

Answer 11

Stålet bibehåller sin bredd men “pressas” ihop annars.
Egenskaper: Ger högre hållfasthet, minskad töjbarhet, bättre ytfinish och bättre dimensionskontroll.

Question 12

17.12. Vad är syftet med en värmebehandling av ett kallbearbetat stål?

Answer 12

Vid värmebehandling kan man bestämma vilka kristalltyper och vilken kristallform som ska finnas i legeringen.

Question 13

17.13. Hur härdas stål och vilka egenskaper får stålet?

Answer 13

Stål härdas genom att hetta upp ämnet till samma temperatur som vid normalisering och sedan kyla det i vatten. Stålet blir då hårdare och mer hållfast.

Question 14

17.14. Vad innebär seghärdning av stål? Vilka egenskaper får stålet?

Answer 14

Härdat stål kan göras segare → kallas anlöpning (värmer upp stålet till 100-600 grader). Man får då seghärdat stål.
Seghärdat stål: har hög hållfasthet och god seghet.

Question 15

17.15. Vad menas med ett svetsbart stål?

Answer 15

Svetsbart stål: ett material som kan svetsas utan försiktighetsåtgärder och utan att sprickor sker.

Question 16

17.16. Beskriv principen för svetsning av stål.

Answer 16

Principen är att man sammanfogar olika stålkonstruktioner. Det görs genom att smälta stål och sammanfoga det med elektrodmaterial. Stålet smälter väldigt fort då ljusbågen uppgår till ett par tusen grader och sedan svalnar snabbt pga det svala omgivande materialet.

Question 17

17.17. Vad är kolekvivalenten och i vilket sammanhang används denna storhet?

Answer 17

Kolekvivalenten: Ett mått på härdbarheten för stål. Med hjälp av denna kan man ta reda på om stålet går att svetsa med utan begränsningar. Om den är < 0.41 kan materialet svetsas utan begränsningar.

Question 18

17.18. Vilka hållfasthetsegenskaper används för att karaktärisera olika ståls mekaniska egenskaper?

Answer 18

• övre sträckgräns
• undre sträckgräns
• brottgränsen
• gränstöjningen
• 0.2-gränsen om sträckgräns saknas

Question 19

17.19. Vad menas med omslagstemperaturen för stål? När är denna intressant?

Answer 19

Den temperatur som stålets brott övergår från sprött till segt, omslagstemperaturen ger alltså omväxlande höga och låga värden. Alltså blandat sprött/segt.
Intressant när man gör provningar av en viss stålkvaitet.

Question 20

17.20. Vilka olika metoder används för att skydda stål mot korrosion?

Answer 20

• Rostskyddsmålning: stor ekonomisk betydelse med hänsyn till kostnad och livslängd
• förzinkning: Zink har låg korrosionshastighet, är en av de valnigaste metoderna. Varmförzinkning = stålet doppas i en zinksmälta och det ger ett zinkskikt.
  Elförzinkning: elektrolytisk vög
• emaljering:
• Legeringar med god beständighet mot korrosion

Question 21

17.21. Vad är varmförzinkat och elförzinkat stål? Vilken typ av förzinkning har högst livslängd? Varför?

Answer 21

Varmförzinkat – doppa stålet/konstruktionen i en zinksmälta som ger ett tunt zinkskikt som skyddar stålet.
Elförzinkat – Stålet beläggs istället med ett skikt genom elektrolytisk väg.
Varmförzinkat ger ett bättre korrosionsskydd, cirka 25-50 år i ett utomhusklimat.
Elförzinkat ger ca 3-10 år.

Question 22

17.22. Vad betyder K500C-T i samband med armeringsmaterial?

Answer 22

Armering klassificeras efter
1. ytstruktur
2. sträckgränsvärde
3. Svetsbarhet
4. duktilitet

K500C-T betyder därmed
K – Kamstång
500 - 500MPa är sträckgränsen
C – Högsta säkerhetsklassen
T – Ythärdat