Staal

Bij staal komen veel dingen naar boven, zo kan je bij staal denken aan auto’s, stoelen, tafelpoten, zware machines, schroeven enzovoort. Maar lang niet alle staal is hetzelfde. Er vallen veel verschillende soorten materiaal onder de groep “staal”. Het grootste verschil tussen deze soorten is hoe ze gelegeerd zijn. Een legering is een combinatie van verschillende materialen, waardoor de eigenschappen worden samengevoegd. Hierdoor kunnen bepaalde staalsoorten veel harder of juist buigzamer zijn dan anderen.

Zuiver staal of ongelegeerd staal bevat maximaal 1,5% van iets anders dan de 2 belangrijkste onderdelen van staal: koolstof en ijzer. De meeste verschillen binnen deze groep zitten in het percentage van koolstof dat erin zit. vaak word dit dan ook aangeduid met het koolstof percentage: C45 (DIN) bestaat bijvoorbeeld voor 4,5% uit koolstof, en voor de rest uit ijzer. Dit worden ook wel constructiestalen genoemd. Deze staalsoorten worden veel toegepast in de bouw en in grote constructies, omdat de opbouw makkelijk en goedkoop is.

Bij laaggelegeerde stalen zien we tussen de 1,5% tot 5% aan legeringselementen. Hier zit dus veel meer combinatie in, en dit zien we vaak in machineonderdelen en handgereedschappen terug. Hier zien we bijvoorbeeld legeringen met chroom om meer corrosiebestendigheid te krijgen, en legeringen met molybdeen om het staal sterker te maken. Naast deze 2 materialen worden ook veel andere materialen gebruikt om het staal op een of andere manier beter te maken. Voorbeelden van stalen in deze klasse zijn: 34CrMo4 (DIN), 41CrS4 (DIN) of 55NiCrMoV6 (DIN).

Bij hooggelegeerd staal zijn alle stalen geschaard die meer dan 5% andere elementen hebben dan de basiselementen koolstof en ijzer. Dit staal word ook wel gereedschapsstaal of matrijzenstaal genoemd. Dit is omdat vaak matrijzen en stempels van dit soort staal worden gemaakt. Ook HSS kan worden geschaard onder de hooggelegeerde stalen. HSS of “high speed steel” is een specifieke staalsoort die goed bestand is tegen hoge temperaturen, en daarom breed word ingezet om snijgereedschappen van te maken. Veel tappen en boren zijn bijvoorbeeld van HSS gemaakt.

Als er matrijzen worden gemaakt voor grote volumes wordt er soms gehard staal gebruikt. Door een warmtebehandeling te geven aan het staal wordt het nog veel harder, waardoor het nog minder slijt. Zo kunnen er miljoenen producten uit een matrijs worden gehaald, voordat deze slijt. Sommige van deze matrijzen worden gehard nadat ze op maat gemaakt zijn. Soms worden ook geharde blokken staal gebruikt om matrijzen uit te maken. Dit vraagt om speciale gereedschappen en strategieën, omdat deze staalsoorten extreem hard zijn.