Drie groepen staal

Een van de meest gebruikte en tevens in groten aantallen aanwezige metaalsoorten is staal. Het bestaat voornamelijk uit koolstof en ijzer en is een veelgebruikt constructiemateriaal. We kunnen minimaal drie staalsoorten onderscheiden, namelijk; Constructiestaal, machinestaal en gereedschapsstaal.

Constructiestaal

De meest gebruikte soort staal is constructiestaal. Het koolstofgehalte is maximaal 0,25 procent. Het gehalte is sterk afhankelijk van de chemische samenstelling en de toepassing van het materiaal. De meest bekende soorten constructiestaal zijn S235, S275 en S355. (Hierover leest u verderop meer.)

Constructiestaal wordt onder andere gebruikt voor gebouwen, schepen, bruggen en treinen. Het is dus zeer divers in zijn gebruik.

Constructiestaal heeft grofweg de volgende karakteristieken:

• Het is relatief zacht.
• Het heeft een laag koolstof gehalte.
• Het heeft een grote rekbaarheid.
• Het is zowel koud als warm goed te vormen.
• Het heeft een goede belastbaarheid zonder bros te worden.

Machinestaal

Het koolstofpercentage van machinestaal ligt tussen de 0,3 en 0,6 procent. Met tussen de 1,5 en 5 procent aan legeringselementen zoals nikkel, chroom, vanadium en molybdeen, is het een laag gelegeerde staalsoort.

Deze staalsoort wordt voornamelijk toegepast voor machines, en dan in het bijzonder voor de inwendige delen. Denk hierbij aan koppelingen of tandwielen.

Globaal heeft machinestaal onderstaande kenmerken:

• Het is sterker en harder.
• Het is goed te snijden
• Het geeft hardingsverschijnselen bij het lassen.
• Het is laag gelegeerd of hoog gelegeerd.
• Het is koud niet te vervormen, en warm slechts beperkt.

Gereedschapstaal

Het percentage koolstof in gereedschapstaal ligt tussen de 0,6 en 1,5 procent. Met meer dan 5 procent aan legeringselementen is het een hoog gelegeerde staalsoort.

Dit type staal wordt eveneens High Speed Steel (HSS) of snelstaal genoemd. Zoals de naam al doet vermoeden wordt gereedschapstaal voornamelijk gebruikt voor gereedschappen. Denk hierbij aan hamers, meetgereedschap, beton- en metaalboren en snijgereedschap. Doordat gereedschapstaal zijn hardheid ook bij hogere temperaturen behoudt, heeft het de ideale eigenschappen om gebruikt te worden voo deze doeleinden.

Hardheid en sterkte van gereedschapstaal wordt mede bepaald door het verhittingsproces en de chemische samenstelling van het materiaal.

De volgende kenmerken zijn op gereedschapstaal van toepassing:

• Het is sterk en hard.
• Het is gemakkelijk te bewerken.
• Het is hoog gelegeerd.
• Het is bestendig tegen klappen en stoten.

S235, S275 en S355

Hoewel er nog veel meer soorten bestaan, zijn S235, S275 en S355 de meest gebruikte staalsoorten. Staal moet voldoen aan de kwaliteitseisen volgens de Europese Standaard “EN 10025”.

De “S” staat voor het woord “structural”, wat letterlijk vertaald constructiestaal betekend. Het geeft dus de toepassing van het materiaal aan.

De cijfers daarachter geven de vloeigrens in MPa aan bij een dikte van 16 millimeter. MPa staat voor megapascal. Deze waarde is zeer belangrijk. Het geeft namelijk weer dat bij een trekkracht van deze hoeveelheid megapascal, het staal zal gaan vloeien. Hierdoor treed een blijvende vervorming op. De cijfers zeggen dus feitelijk iets over de sterkte en buigzaamheid van het staal.