סוגי פלדה ומאפיינים שונים

על פי איגוד הפלדה העולמי, ישנם למעלה מ- 3,500 ציונים שונים של פלדה, המקיפה תכונות פיזיקליות, כימיות וסביבתיות ייחודיות.

בעיקרו של דבר, פלדה מורכבת מברזל ופחמן, אם כי זו כמות הפחמן, כמו גם רמת זיהומים ואלמנטים מסגסוגת נוספים הקובעים את המאפיינים של כל פלדה כיתה.

תכולת הפחמן בפלדה יכולה לנוע בין 0.1% -1.5%, אך ציוני הפלדה הנפוצים ביותר מכילים 0.1% -0.25% פחמן בלבד. אלמנטים כמו מנגן, זרחן וגופרית נמצאים בכל דרגות הפלדה, אך בעוד שמנגן מספק השפעות מועילות, זרחן וגופרית מזיקים לחוזק ועמידות הפלדה.

ניתן לסווג פלדה באופן נרחב לארבע קבוצות על סמך ההרכבים הכימיים שלהן:

1. פלדות פחמן
2. פלדות סגסוגת
3. נירוסטה
4. פלדות כלי

הטבלה שלהלן מציגה את המאפיינים האופייניים לפלדות בטמפרטורת החדר (25 מעלות צלזיוס). הטווחים הרחבים של חוזק מתיחה, חוזק תפוקה וקשיחות נובעים במידה רבה מתנאי טיפול בחום שונים.

פלדות פחמן מכילות כמויות עקבות של אלמנטים מסגסוגת ומהוות 90% מכלל ייצור הפלדה. ניתן לסווג פלדות פחמן נוספות לשלוש קבוצות בהתאם לתכולת הפחמן שלהן:

• פלדות פחמן נמוכות / פלדות קלות מכילות עד 0.3% פחמן
• פלדות פחמן בינוניות מכילות פחמן 0.3-0.6%
• פלדות פחמן גבוהות מכילות יותר מ- 0.6% פחמן

פלדות סגסוגת מכילים אלמנטים מסגסוגת (למשל מנגן, סיליקון, ניקל, טיטניום, נחושת, כרום ואלומיניום) בפרופורציות שונות לפי הסדר כדי לתפעל את תכונות הפלדה, כגון קשחות, עמידות בפני קורוזיה, חוזק, צורה, יכולת ריתוך או משיכות. היישומים לפלדות סגסוגות כוללים צינורות, חלקי רכב, שנאים, גנרטורים חשמליים ומנועים חשמליים.

פלדות אל חלד מכילות באופן כללי בין 10-20% כרום כאלמנט הסגסוגות העיקרי ומוערכות כעמידות גבוהה בפני קורוזיה. עם יותר מ -11% כרום, פלדה עמידה יותר פי 200 בפני קורוזיה מאשר פלדה קלה. ניתן לחלק פלדות אלה לשלוש קבוצות על בסיס המבנה הגבישי שלהן:

• אוסטניטי: הפלדות האוסטניטיות אינן מגנטיות ואינן ניתנות לטיפול בחום, ומכילות בדרך כלל 18% כרום, 8% ניקל ופחות מ- 0.8% פחמן. פלדות אוסטניות מהווים את החלק הגדול ביותר בשוק הנירוסטה העולמי ומשמשים לרוב בציוד לעיבוד מזון, כלי מטבח וצנרת.
• Ferritic: פלדות Ferritic מכילים כמויות עקבות של ניקל, כרום 12-17%, פחות מ -0.1% פחמן, יחד עם יסודות סגסוגת אחרים, כמו מוליבדן, אלומיניום או טיטניום. לא ניתן להקשות על הפלדות המגנטיות הללו טיפול בחום אך ניתן לחזק אותם בעבודה קרה.
• Martensitic: פלדות Martensitic מכילות כרום 11-17%, פחות מ 0.4% ניקל, ועד 1.2% פחמן. פלדות מגנטיות וטיפול בחום משמשות בסכינים, בכלי חיתוך וכן בציוד שיניים וכירורגי.

פלדות כלי מכילות טונגסטן, מוליבדן, קובלט ונדיום בכמויות משתנות כדי להגביר את עמידות החום ועמידותו, מה שהופך אותם לאידיאליים לציוד וקידוח.

מוצרי פלדה ניתן לחלק גם לפי צורותיהם ויישומיהם הקשורים:

• מוצרים ארוכים / צינוריים כוללים סורגים ומוטות, מסילות, חוטים, זוויות, צינורות וצורות וחתכים. מוצרים אלה משמשים לרוב בענפי הרכב והבנייה.
• מוצרים שטוחים כוללים צלחות, סדינים, סלילים ורצועות. חומרים אלה משמשים בעיקר בחלקי רכב, מכשירי חשמל, אריזה, בניית ספינות ובנייה.
• מוצרים אחרים כוללים שסתומים, אביזרי אוגנים ומשמשים בעיקר כחומרי צנרת.