Stal Czarna

Czym jest stal czarna?

Stal czarna zawiera od 0,3% do 1,7% węgla, a jej ciemny odcień wynika z cienkiej warstwy magnetytu – utlenionego żelaza tworzącego się w trakcie obróbki. Jej gęstość wynosi ok. 7,86 g/cm³. W jej składzie chemicznym znajdują się również inne pierwiastki: mangan odpowiada za większą wytrzymałość, krzem działa jako odtleniacz, siarka ułatwia obróbkę, a fosfor dodatkowo wzmacnia strukturę materiału.

Typy stali czarnej

Można wyróżnić trzy typy stali czarnej, a ich podział zależy od procesu, w którym zostały wytworzone.

Stal gorącowalcowana

Powstaje w procesie walcowania na gorąco. Jej powierzchnia nie jest idealnie gładka, dlatego stosuje się ją głównie tam, gdzie walory estetyczne są drugorzędne lub gdzie przewidziana jest dalsza obróbka. Jest podatna na korozję i zazwyczaj wymaga dodatkowego zabezpieczenia, np. malowania proszkowego lub cynkowania. Występuje w grubościach od ok. 1,2 mm i jest powszechnie wykorzystywana także do perforacji. Oznaczana jest symbolem HR.

Stal z powłoką cynkową

Stal czarna pokryta powłoką cynkową zyskuje skuteczną ochronę antykorozyjną. Ocynkowanie ogniowe (HDG) znacznie wydłuża jej trwałość i umożliwia stosowanie zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz obiektów. Typowe grubości wynoszą od 0,3 do 3,0 mm. Aby dodatkowo zwiększyć odporność na warunki atmosferyczne, stal ocynkowaną można malować proszkowo lub lakierować. Stal ocynkowana ogniowo oznaczana jest symbolem HDG.

Stal zimnowalcowana

Stal zimnowalcowana powstaje w procesie walcowania na zimno, co zapewnia wyjątkowo gładkie i estetyczne wykończenie powierzchni. Oznaczana jest symbolem CR. W porównaniu ze stalą gorącowalcowaną wykazuje również lepsze właściwości antykorozyjne. Dostępna jest w grubościach od 0,3 do 3,0 mm w arkuszach lub szpulach. W celu dodatkowego zabezpieczenia stosuje się malowanie, cynkowanie lub cynkowanie elektrolityczne.

Stal czarna – zastosowania

Czarna stal znajduje szerokie zastosowanie w budownictwie (w konstrukcjach nośnych budynków, mostów oraz różnych konstrukcji stalowych) i przemyśle oraz wielu innych dziedzinach działalności człowieka. Wynika to przede wszystkim z właściwości stali czarnej, w tym jej wysokiej wytrzymałości oraz przystępnej ceny, ponieważ jest tańsza niż stal nierdzewna.

• W systemach HVAC wykorzystuje się ją do kanałów wentylacyjnych i elementów konstrukcyjnych, gdzie sprawdza się dzięki odpowiedniej wytrzymałości oraz elastyczności, pozwalającej na niewielkie odkształcenia bez utraty stabilności instalacji.​

• W instalacjach elektrycznych stosuje się ją jako materiał do przewodów ochronnych, ponieważ jest trwała i odporna na działanie ognia, co zwiększa bezpieczeństwo systemów w budynkach i zakładach przemysłowych. ​

• W sieciach przesyłu gazu i wody czarna stal jest ceniona za odporność na wysokie ciśnienia i temperatury, dlatego znajduje zastosowanie w rurociągach gazowych, instalacjach tryskaczowych i kanalizacyjnych. Nie zaleca się jej jednak do wody pitnej ze względu na podatność na korozję.​​

Oznaczenia stali (z uwzględnieniem oznaczeń stali czarnej)

Oznaczenia stali oparte są na schemacie X000Y, który porządkuje rodzaje i właściwości surowca.

Wskaźnik X określa typ stali, np.:

• S – konstrukcyjna​

• P – do urządzeń ciśnieniowych

• L – do rur​​

• E – maszynowa

• B – zbrojeniowa

• H – do walcowania na zimno

Trzycyfrowy wskaźnik 000 informuje o właściwościach mechanicznych danego gatunku stali, takich jak granica plastyczności, wytrzymałość czy twardość.

Wskaźnik Y dodaje informacje uzupełniające, np.

• C – walcowana na zimno

• M – walcowana

• N – spawalna wyżarzona

• Q – po ulepszaniu cieplnym

• +Z – powlekana cynkiem

Dodatkowo stosowane są oznaczenia specyficzne dla stali czarnej.