Standard AISI – klasyfikacja, właściwości, zastosowania

Historia i znaczenie AISI

American Iron and Steel Institute (AISI) to organizacja non-profit, założona w 1855 roku, która odgrywa kluczową rolę w promowaniu i standaryzacji przemysłu stalowego w Stanach Zjednoczonych. AISI publikuje normy, które są szeroko akceptowane i stosowane na całym świecie, stanowiąc podstawę do produkcji i kontroli jakości stali.

Klasyfikacja stali według norm AISI

Stal jest klasyfikowana według norm AISI na podstawie jej składu chemicznego. System numeracji AISI składa się zazwyczaj z czterech cyfr, które definiują typ stali.

Stale węglowe:

10xx: Stale węglowe o niskiej zawartości węgla.

11xx: Stale węglowe z dodatkami poprawiającymi skrawalność, np. siarka.

12xx: Stale węglowe o wyższej zawartości siarki, lepsza skrawalność.

Stale stopowe:

41xx: Stale chromowo-molibdenowe, znane ze swojej wytrzymałości i twardości.

43xx: Stale niklowo-chromowo-molibdenowe, wykorzystywane w elementach o wysokiej wytrzymałości.

86xx: Stale niklowo-chromowo-molibdenowe z dodatkami manganu, wykorzystywane w aplikacjach wymagających wysokiej wytrzymałości.

Stale nierdzewne:

30xx: Stale nierdzewne chromowo-niklowe.

40xx: Stale nierdzewne chromowo-niklowe z dodatkiem molibdenu, wykorzystywane w środowiskach korozyjnych.

Skład chemiczny i właściwości mechaniczne stali według AISI

Normy AISI dokładnie określają skład chemiczny poszczególnych gatunków stali, co ma kluczowe znaczenie dla ich właściwości mechanicznych i fizycznych.

Stale węglowe:

AISI 1010: Zawiera 0,08-0,13% węgla, stosowana w produkcji blach, rur i elementów samochodowych.

AISI 1045: Zawiera 0,43-0,50% węgla, charakteryzuje się dobrą wytrzymałością i twardością, stosowana w produkcji wałów i kół zębatych.

Stale stopowe:

AISI 4140: Zawiera 0,38-0,43% węgla, 0,75-1,00% chromu i 0,15-0,25% molibdenu. Wykorzystywana w produkcji osi, wałów i części maszyn.

AISI 4340: Zawiera 0,38-0,43% węgla, 1,65-2,00% niklu, 0,70-0,90% chromu i 0,20-0,30% molibdenu. Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i twardością, stosowana w lotnictwie i motoryzacji.

Stale nierdzewne:

AISI 304: Zawiera 0,08% węgla, 18-20% chromu i 8-10,5% niklu. Powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym, chemicznym i medycznym ze względu na odporność na korozję.

AISI 316: Zawiera 0,08% węgla, 16-18% chromu, 10-14% niklu i 2-3% molibdenu. Wykorzystywana w środowiskach korozyjnych, takich jak morski i chemiczny.

Zastosowania stali według norm AISI

Stal klasyfikowana według norm AISI znajduje szerokie zastosowanie w różnych sektorach przemysłu:

Przemysł motoryzacyjny:

Stale węglowe i stopowe są powszechnie stosowane do produkcji komponentów samochodowych, takich jak wały korbowe, koła zębate, osie i elementy zawieszenia.

Przemysł lotniczy:

Stale stopowe, takie jak AISI 4340, są wykorzystywane do produkcji elementów strukturalnych samolotów i części silników, ze względu na ich wysoką wytrzymałość i twardość.

Przemysł spożywczy i chemiczny:

Stale nierdzewne, takie jak AISI 304 i AISI 316, są stosowane do produkcji zbiorników, rur i sprzętu, które muszą być odporne na korozję i łatwe do czyszczenia.

Przemysł naftowy i gazowy:

Stale stopowe są wykorzystywane do produkcji rur, zaworów i sprzętu wykorzystywanego w wydobyciu i przetwarzaniu ropy naftowej i gazu, gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość i odporność na korozję.

Procesy produkcyjne i obróbka stali według AISI

Produkcja i obróbka stali według norm AISI obejmuje szereg procesów, które zapewniają odpowiednie właściwości mechaniczne i fizyczne:

Topienie i odlewanie:

Stal jest wytwarzana w piecach hutniczych, a następnie odlewana w formy, aby uzyskać pożądany kształt i rozmiar. Kontrola składu chemicznego jest kluczowa na tym etapie.

Walcowanie i kucie:

Procesy walcowania i kucia nadają stali odpowiednią strukturę i właściwości mechaniczne. Walcowanie na gorąco i na zimno pozwala na uzyskanie różnej grubości i wytrzymałości.

Obróbka cieplna:

Procesy takie jak hartowanie, odpuszczanie i wyżarzanie są stosowane w celu poprawy właściwości mechanicznych stali, takich jak twardość, wytrzymałość i odporność na zużycie.

Obróbka powierzchniowa:

Powierzchnie stali mogą być poddawane różnym procesom, takim jak galwanizacja, powlekanie proszkowe czy anodowanie, w celu zwiększenia odporności na korozję i poprawy estetyki.

Autor:
Izabela Sołowska-Florczyk
Business
Line Manager

Autor:
Izabela Sołowska-Florczyk
Business
Line Manager