KonstruktionsstålUlegeret konstruktionsstål – hvad er det?Stål er et metal, der er en legering af jern og kulstof, og som også indeholder små mængder andre grundstoffer. Blandingen underkastes plastisk deformation og nogle gange også varmebehandling. Konstruktionsstål er dog ofte ulegeret stål, hvilket betyder, at indholdet af kulstof og andre grundstoffer ikke når de grænseværdier, der klassificerer stål som legeret.Kulstofindholdet i ulegeret stål er ca. 0,2% i forhold til den grænseværdi, der adskiller stål fra støbejern – 2,11%. Når det gælder andre grundstoffer, angiver grænseværdierne alene, om et givet stål anses som legeret eller ulegeret. Ifølge analyser ser grænseværdierne for stålets bestanddele således ud: Mangan – 1,65% Silicium – 0,5% Kobber og bly – 0,4% Chrom og nikkel – 0,3% Aluminium, bismut, kobolt, selen, tellur, vanadium, wolfram – 0,1% Molbybdæn – 0,08% Niob – 0,06% Bor – 0,0008% øvrige (undtagen kulstof, fosfor, svovl, nitrogen) – 0,05%For at klassificere stål som ulegeret må ingen af grundstofferne overskride sin grænseværdi. Hvis kunden ønsker det, foretager stålværket en detaljeret kemisk analyse af en prøve fra det færdige produkt.Betegnelse af ulegeret stålStålkvalitet kan angives på to måder: symboler (bogstaver og tal)– med hensyn til anvendelse og mekaniske egenskaber– med hensyn til kemiske egenskaber stålnumreDen første metode bruges af konstruktører (med fokus på anvendelse) og af svejseteknikere (som kontrollerer den kemiske sammensætning). Numrene derimod er nødvendige for at lave læsbare lister og afregninger.Hvad betyder symbolerne?Den symbolske betegnelse for ulegeret stål består af to hovedsymboler – et bogstav og et trecifret tal. Herunder betydningen af de enkelte bogstaver: B – stål til armeringsjern G – støbestål L – stål til beskyttelsesrør P – stål til trykbærende konstruktioner R – stål til skinner Y – stål til spændtrådeDet numeriske hovedsymbol angiver den minimale flydespænding Re for en pladetykkelse ≤ 16 mm (den mindst mulige), udtrykt i MPa. For stål markeret med R eller Y ændres betydningen – her angiver tallet den minimale trækstyrke RM.Konstruktionsstål betegnes med følgende tal: 235, 275, 355, 420, 460, 500, 550, 620, 690, 890, 960 MPa, hvor de fremhævede er de mest almindelige ulegerede stål.Yderligere symboler for konstruktionsstålBetegnelser for stålkvaliteter indeholder også supplerende symboler, som i ulegerede stål angiver: slagsejhed KV om stålet er beroliget eller ikkeDen første egenskab udtrykkes gennem symbolerne: JR, J0, J2, som angiver ved hvilken temperatur, +20°C, 0° C og -20° C, slagsejheden KV=27. For KV=40 bruges symbolerne: KR, K0, K2.Det andet supplerende symbol er Gn, hvor n er et tal: n=1 – ikke-beroliget stål, n=2 – beroliget stål, n=3 – tilstand fastlagt af producenten.Komplette betegnelser for ulegerede konstruktionsstål ser således ud:S355K2G3, S355K2G4, S275JR, S275J0, S355J2G3, S355J2G4, S275J2G3, S275J2G4, S355JR, S355J0, S235J0, S235J2G4, S235J2G3, S235JRG2, S235JR, S235JRG1.Lavlegeret stålUd over ulegerede stål anvendes også lavlegerede kvaliteter som konstruktionsstål. Dette omfatter finkornede stål, som også betegnes med yderligere symboler. Disse supplerende symboler har følgende betydninger: A – udfældningshærdet stål M – termomekanisk valset N – normaliseret eller normaliseringsvalset Q – varmehærdetVarmebehandling udføres for at forfine kornstrukturen. Mikrotilsætningsstoffer danner hårde carbider, der forbedrer stålets styrke. De bedste egenskaber ses i stål mærket A og Q, men disse findes kun som plader. Et yderligere symbol for finkornstål er: L, L1, L2, som angiver slagsejheden for stål M, N og Q.Finkornet konstruktionsstålBlandt finkornede stål anvendes følgende kvaliteter som konstruktionsstål: Blandt udfældningshærdede stål:S500A, S550A, S620A, S690A. Symbolet A kan også forekomme som AL. Stål A og Q har slagsejhed KV=27 ved -20°C, mens L betyder -40°C og L1 -60°C. Blandt termomekanisk valsede stål:S275M, S355M, S420M, S460M. Varianter til lavtemperaturarbejde betegnes ML.For stål M og N garanteres KV=27 ved -20°C eller -50°C, betegnet L og L1. Blandt normaliserede og normaliseringsvalsede stål:S275N, S275NL, S355N, S355NL, S420N, S420NL, S460N, S460NL; S460NH, S460NLH. De sidste to anvendes til koldformede rør, både firkantede og runde. Blandt varmehærdede stålS460Q, S500Q, S550Q, S620Q, S690Q, S890Q, S960Q. Symbolerne QL og QL1 angiver versioner til arbejde ved lave temperaturer.Den sidste klasse af konstruktionsstål er de svært korrosionsbestandige stål. Dette er legerede stål, men de betegnes på samme måde som ulegerede stål, med tilføjelsen W eller WP (ved forhøjet fosforindhold). Hertil hører bl.a. følgende kvaliteter: S235J2W, S355J0WP, S355J0W, S355J2G1W, S355J2WP, S235J0W, S355K2G1W, S355K2G2W, S355J2G2W.Forskelle mellem konstruktionsstål og værktøjsstålKonstruktionsstål:Anvendelse: Konstruktionsstål anvendes bredt i byggeri og industri til rammer, profiler, bjælker, søjler og andre bærende elementer.Styrke og plasticitet: Konstruktionsstål har en god kombination af styrke og plasticitet. Det betyder, at det kan modstå store statiske og dynamiske belastninger, samtidig med at det kan deformeres uden at briste.Korrosionsbestandighed: Nogle typer konstruktionsstål har begrænset korrosionsbestandighed. På steder udsat for fugt, kemikalier eller salt kan det være nødvendigt at anvende yderligere beskyttende lag.Svejsbarhed: Konstruktionsstål er som regel let at svejse, hvilket gør det muligt at forbinde forskellige elementer til en sammenhængende konstruktion.Værktøjsstål: Anvendelse: Værktøjsstål bruges til fremstilling af skærende værktøj såsom bor, fræsere, knive, tænger, presseværktøjer og værktøj til varmebehandling og formning.Hårdhed: Den vigtigste egenskab ved værktøjsstål er dets høje hårdhed. Disse stål varmehærdes for at øge hårdheden, så de kan bearbejde hårde materialer som metal og træ.Modstand mod slid og varme: Værktøjsstål har høj slidstyrke, hvilket er vigtigt for skærende værktøj. Nogle typer bevarer deres egenskaber selv ved høje temperaturer, hvilket er essentielt ved varmebearbejdning.Svejsbarhed: Værktøjsstål er mere krævende at svejse end konstruktionsstål på grund af dets specifikke termiske egenskaber.