Stal węglowa (czarna)

Czym jest stal węglowa?

Czy wiesz, co to jest stal węglowa, zwana również stalą czarną? Stal węglową oznacza się symbolem CS (Carbon Steel). To podatny na korozję surowiec, który wykorzystywany jest między innymi do tzw. perforacji. Stal o wysokiej zawartości węgla jest trudna do gięcia oraz spawania i cięcia. Ten rodzaj stali pozyskiwany jest ze stopów węgla i żelaza, a jego gęstość wynosi ok. 7,86 g/cm3. Domieszka innych pierwiastków stanowi zwykle ułamek procenta.

Zastosowanie stali węglowej

Stal węglowa to materiał, z którego tworzone elementy odznaczają się spośród innych swoją wytrzymałością i stosunkowo niską ceną. Wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne pozwala na jej wykorzystanie w różnych dziedzinach działalności człowieka, np. jako nóż, wiertło lub inne rodzaje ostrzy.

Stal czarna w arkuszach lub szpulach jest odpowiednio walcowana w taki sposób, aby dostosować ją do podanych przez klienta wymiarów i przeznaczenia produktu. W POLSTAL zapewniamy dostęp do gotowych elementów, w tym: rur, prętów, profili zamkniętych czy blach ze stali węglowej. Blachy te wykorzystywane są z reguły w budownictwie oraz ślusarstwie. Dzięki nim możliwe jest stworzenie elementów narzędzi, podkładek czy płyt podstawowych. Z kolei rury stosowane są w przemyśle mechanicznym i energetycznym. Poza tym wykorzystywana jest również przy budowie ciągów instalacyjnych – sieci wodociągowych, instalacji chłodniczych czy instalacji grzewczych.

Blacha ze stali węglowej to materiał pokryty specjalną, nieprzywierającą warstwą, dzięki której są łatwe do utrzymania w czystości oraz odporne na wysoką temperaturę, nie wchodząc w reakcję z innymi produktami. Głównym atutem blachy ze stali węglowej jest jej trwałość. Traktowana odpowiednimi narzędziami może służyć długie lata.

Ten typ materiału najczęściej wykorzystuje się w dziedzinach takich jak budownictwo czy ślusarstwo, jest również produktem często wykorzystywanym w warsztatach samochodowych, głównie jako element konstrukcji.

Właściwości stali węglowej

Właściwości stali czarnej – takie jak wytrzymałość, ciągliwość oraz możliwość spawania – w dużej mierze zależą od procentowej zawartości węgla w jej składzie. Im wyższa jego ilość, tym stal staje się bardziej wytrzymała i twarda. Oprócz węgla w jej składzie znajdują się także pierwiastki, takie jak miedź, chrom, aluminium i mangan, które dodatkowo poprawiają jej cechy użytkowe.

Czarna stal, jako uniwersalny metal, znajduje szerokie zastosowanie w wielu branżach. Dzięki łatwości obróbki i spawania jest kluczowym materiałem w konstrukcjach mostów, urządzeń przemysłowych oraz maszyn, które często pracują w wymagających warunkach. Jej wyjątkowa trwałość i odporność na uszkodzenia mechaniczne sprawiają, że jest niezastąpiona przy produkcji narzędzi, takich jak wiertła, tarcze i ostrza. Wykorzystanie tego rodzaju stali w elementach o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych minimalizuje ryzyko zawodnych rozwiązań, a jej odpowiednio dobrany skład chemiczny zapewnia skuteczne działanie nawet w warunkach granicznych.

Rodzaje stali węglowej

Literatura kierunkowa podaje, że podział stali jest uzależniony od procentowej zawartości węgla w materiale (od 0,70 do 2,50%). Stal węglową można zatem podzielić na:

Stal niskowęglowa

To rodzaj stali zawierający niewielką ilość pierwiastka stopowego, wykorzystywany na szeroką skalę w budownictwie czy architekturze. Niska zawartość węgla gwarantuje wysoką plastyczność i łatwość kształtowania powierzchni, co czyni ją idealnym materiałem dla konstrukcji stalowych.

Stal średniowęglowa

Jest to stal o średniej zawartości węgla, która zawiera 0,3-0,6% tego pierwiastka, co wpływa na jej zwiększoną odporność na zużycie i moc. Jednocześnie trudno ją formować i spawać. Można ją natomiast utwardzać i hartować za pomocą obróbki cieplnej. Ten rodzaj stali doskonale równoważy natomiast wytrzymałość i ciągliwość.

Stal wysokowęglowa

Ten gatunek należy do materiałów najwyższej jakości, używanych głównie przy specjalistycznych zastosowaniach. Zawartość węgla w tym przypadku waha się od 2,5 do 3%. Stal wysokowęglowa wykorzystywana jest w sektorach przemysłu do produkcji m.in. ostrzy noży. Trudno ją ciąć, giąć i spawać, a po hartowaniu zyskuje wyjątkową twardość i staje się krucha.

Odmienna klasyfikacja jest uwarunkowana od metody obróbki, której poddawana jest stal, tj.:

• stal jakościowa,
• stal specjalna.

Dodatkowe podziały mogą dotyczyć m.in. poziomu odtlenienia, dzięki któremu wyodrębniamy stal uspokojoną, półuspokojoną oraz nieuspokojoną. Ponadto wyróżniamy stal konstrukcyjną i stal narzędziową. Klasyfikacja i właściwości tych rodzajów stali są regulowane przez odpowiednie normy PN-EN, które określają szczegółowe wymagania dotyczące ich składu chemicznego, wytrzymałości oraz metod obróbki.

Współpracujemy z najlepszymi producentami, którzy przeprowadzają wnikliwe kontrole jakości na każdym etapie produkcyjnym, eliminując prawdopodobieństwa puszczenia w obieg wadliwych produktów.

Zawartość węgla w stali

Stal węglowa dzieli się na trzy podstawowe grupy w zależności od zawartości węgla:

• Stal niskowęglowa (do 0,3% C) – łatwa w obróbce, stosowana w konstrukcjach budowlanych. 
• Stal średniowęglowa (0,3-0,6% C) – odporna na ścieranie, używana do produkcji narzędzi czy części maszyn.
• Stal wysokowęglowa (powyżej 0,6% C) – wyjątkowo twarda, idealna do ostrzy, sprężyn i narzędzi precyzyjnych.

Co powoduje defekty stali węglowej?

Pomimo doskonałych fizycznych i chemicznych właściwości stali, nie wykazuje ona odporności na uszkodzenia mechaniczne. Procesy, które mają negatywny wpływ na jej trwałość to m.in.:

• nadmierne obciążenie, które wpływa na nadmierne zmęczenie materiału,
• niekontrolowane rozciąganie powodujące przedwczesne zniszczenia,
• niczym niewypełnione przestrzenie prowadzące do powstawania wżerów, korozji lub plamienia,
• pęknięcia na etapie krzepnięcia materiału.

Czy firma Polstal realizuje projekty produktów ze stali węglowej wg zaleceń klienta?

Produkty przygotowujemy z arkuszy lub szpul, które są następnie walcowane w celu uzyskania pożądanego przez klienta rozmiaru. Zarówno metody, jak i rodzaje materiałów dobieramy do indywidualnych oczekiwań.