Introduktion til materialelære
Jern og stål

Jern anvendes stort set aldrig rent. Ved udvinding af jern resterer som regel et vist indhold af C. Mængden af kulstof giver jernet dets vigtigste egenskaber. Materialet sælges og anvendes i de største mængder som stål eller støbejern.
Ved tilsætning af diverse legeringselementer opnås andre egenskaber mht. styrke, bearbejdelighed og korrosionsegenskaber.

Stål er jern med C < 1,7%. Ulegeret stål (kaldes også kulstofstål) indeholder foruden jern hovedsageligt kulstof.
Det gælder dog at:

Si < 0,5%

Mn < 0,8%

Al eller Ti < 0,1%

Cu < 0,25%

0,06 < C < 0,65%

Med stigende C (op til 0,9%) tiltager trækstyrke, brudforlængelse, hårdhed og hærdelighed.
Dog aftager forlængelse (strækbarhed), sejghed og dybtræksmulighed.

Mulighed for svejsning: Normalt kun op til 0,22% C

Indhold af Si op til 0,5%: Hæver elasticitetsgrænsen og formindsker mulighed for smedning og svejsning.

P: Formindsker slagbrudstyrken
S indhold stigende: Medfører revnedannelse i rødvarm tilstand.

Ulegerede stål beregnet til varmebehandling benævnes efter C-indhold: Eks.: St 0,10

Legering giver stål andre/bedre egenskaber. Legeringselementer: Al, Cr, Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Nb, P, S, Si, N, Ti, V og W.
Lavt legerede stål: Sum < 5% legeringselementer
Højt legerede stål: Sum > 5% legeringselementer

Indholdet af kulstof og legeringselementer har afgørende indflydelse på ståls egenskaber.

Læs mere:
Materialelære for metalindustrien af Borris Pedersen og Mogens Rasmussen