Tērauda veidi un īpašības

Dažādi veidi tērauda tiek ražoti atbilstoši mehāniskām un fizikālām īpašībām, kas vajadzīgas to pielietošanai. Tēraudu atdalīšanai, pamatojoties uz šīm īpašībām, tiek izmantotas dažādas šķirošanas sistēmas, kas ietver blīvumu, elastību, kušanas temperatūru, siltumvadītspēju, stiprību un cietību (cita starpā). Lai izgatavotu dažādus tēraudus, ražotāji maina leģēto metālu veidu un daudzumu, ražošanas procesu un veidu, kādā tērauds tiek apstrādāts, lai iegūtu konkrētus izstrādājumus.

Pēc Amerikas Dzelzs un tērauda institūta (AISI) datiem, tēraudu var plaši iedalīt četrās grupās, pamatojoties uz to ķīmisko sastāvu:

1. Oglekļa tēraudi
2. Leģētie tēraudi
3. Nerūsējošie tēraudi
4. Instrumentu tēraudi

Oglekļa tēraudi ir sakausējumi, kas izgatavoti no dzelzs un oglekļa kombinācijas. Mainot oglekļa procentuālo daudzumu, ir iespējams ražot tēraudu ar dažādām īpašībām. Parasti jo augstāks oglekļa līmenis, jo stiprāks un trauslāks ir tērauds.

Tēraudu ar zemu oglekļa saturu dažreiz sauc par "kaltas dzelzi". Tas ir viegli strādāt, un to var izmantot dekoratīviem izstrādājumiem, piemēram, nožogojumiem vai lampu stabiem. Vidēja oglekļa tērauds ir ļoti spēcīgs, un to bieži izmanto lielām konstrukcijām, piemēram, tiltiem. Tērauda ar augstu oglekļa saturu galvenokārt izmanto vadiem. Īpaši augsts

Leģētie tēraudi tiek nosaukti tāpēc, ka tie ir izgatavoti ar nelielu dzelzs un vienu vai vairāku metālu daudzumu. Sakausējumu pievienošana maina tērauda īpašības. Piemēram, no dzelzs, hroma un niķeļa izgatavots tērauds ražo nerūsējošo tēraudu. Alumīnija pievienošana var padarīt tēraudu vienveidīgāku izskatu. Tērauds ar pievienotu mangānu kļūst īpaši ciets un stiprs.

Nerūsējošie tēraudi satur no 10 līdz 20% hroma, padarot tēraudu īpaši izturīgu pret koroziju (rūsēšanu). Ja tērauds satur vairāk nekā 11% hroma, tas ir aptuveni 200 reizes izturīgāks pret koroziju kā tērauds, kas nesatur hromu. Ir trīs nerūsējošā tērauda grupas:

• Austenīta tēraudi, kas satur ļoti daudz hroma, satur arī nelielu daudzumu niķeļa un oglekļa. Tos ļoti bieži izmanto pārtikas pārstrādei un cauruļvadiem. Daļēji tos vērtē, jo tie nav magnētiski.
• Ferīta tēraudi satur apmēram 15% hroma, bet tikai nedaudz oglekļa un metālu sakausējumu, piemēram, molibdēna, alumīnija vai titāna. Šie tēraudi ir magnētiska, ļoti cieta un spēcīga, un to var vēl vairāk nostiprināt ar aukstu apstrādi.
• Martenzīta tēraudi satur mērenu hroma, niķeļa un oglekļa daudzumu. Tie ir magnētiski un apstrādājami ar karstumu. Martenzīta tēraudus bieži izmanto griezējinstrumentiem, piemēram, nažiem un ķirurģiskām iekārtām.

Instrumentu tēraudi ir izturīgi, karstumizturīgi metāli, kas satur volframu, molibdēnu, kobaltu un vanādiju. Tie nav pārsteidzoši, lai izgatavotu instrumentus, piemēram, urbjus. Pastāv dažādu veidu instrumentu tēraudu klāsts, kas satur dažādu daudzumu dažādu leģētu metālu.