home

discl. / ę, lid NVJ

 


staal, hard ijzer, productie van staal

 

staal

1. Hard ijzer. Staal is een bouwmetaal. Staal was oorspronkelijk sterk verhit koolstofarm ijzer dat plotseling in water gekoeld werd. Al langere tijd wordt al het ijzer met een laag koolstofgehalte staal genoemd, ook als het niet gehard is. 

Van ijzererts tot ruwijzer 
Fijn ijzererts wordt "voorgebakken" tot brokken (sinters) en knikkers (pellets).
Voor de productie van ruwijzer is cokes nodig; daartoe wordt steenkool vergast waardoor het poreuzer wordt en geschikt wordt voor gebruik in de hoogoven waarin ijzer/staal wordt gefabriceerd. Het vergaste steenkool wordt cokes genoemd.
Uit sinters, pellets en cokes ontstaat in de hoogoven vloeibaar ruwijzer, dat met een temperatuur van 1500 graden C getapt wordt.

Van ruwijzer tot staal en warmgewalst (vervormingsstaal)
Ruwijzer bevat veel koolstof waardoor het bros is en niet te lassen, te smeden en te (ver)vormen. De koolstof wordt in de staalfabriek (ijzerfabriek) uit het vloeibare ijzer (ruwijzer) gebrand door er zuurstof op te blazen. De temperatuur wordt daardoor ca. 2000 graden C; aan het vloeibare ijzer wordt schroot (ijzerafval) toegevoegd om de temperatuur in toom te houden. 
Van het grootste deel van het ruwe staal wordt een dikke plak gegoten (ca. 22 cm), die daarna bij ca. 1200 graden C warm gewalst wordt (in de warmbandwalserij) tot diktes van 1,5 tot 25 mm. Aan het einde van de productielijn  wordt het staal opgerold.
Het warmgewalste staal wordt in een latere stap gebruikt om koud te walsen (in de koudbandwalserij), tot een dikte van ca. 0,1-0,5 mm of dikker indien gewenst (o.m. auto-industrie).

Een nieuwe, energiezuiniger methode omvat het gieten en walsen in ÚÚn stap. Naast het "normale" proces heeft Tata Steel in IJmuiden zo'n gietwals-installatie. 

Het is belangrijk om staal te beschermen tegen corrosie door het af te schermen van de lucht. De dikte van de beschermlaag en de toepassing bepalen of de bescherming van korte dan wel meer van lange duur is.
Veelgebruikte tijdelijke beschermingsmethoden voor staal zijn zijn: fosfateren en passiveren of het aanbrengen van een conserveringsolie.
Meer bestendige methodes zijn bijvoorbeeld coaten, vertinnen of verzinken.
Aluzink ALC van Swedish Steel is met aluminium en zink gecoat staalplaat.

De soorten staal die in de bouw gebruikt worden zijn bijvoorbeeld blank staal, platen, buis, kokerprofielen, profielen, stafstaal, U-profielen, RVS; zie staal voor constructies bij: 
- warmgewalst
- koudgevormd.

Staal wordt aangeduid met een aantal symbolen, bijvoorbeeld S235J2C+N. 

(a) Basissymbool
Het basissymbool kan zijn (in het voorbeeld een S):

   
basis-symbool betekenis
S constructiestaal (S van Structural steel)
P staal voor drukvaten (P van Pressure)
L staal voor transportleidingen
E constructiestaal, zonder specifieke eisen aan de rek- en lasbaarheid (E van Engineering steel)
G gietstaal
B betonstaal
D platte producten voor koudvervorming (gevolgd door C, D of X)

H

koudgewalste platte producten met een hoge rekgrens bestemd voor kouddieptrekken


(b) Vloeigrens:
Na het basissymbool wordt de elastische vervorming gegeven, de vloeigrens, in het voorbeeld hierboven 235 N/mm2.

De volgende letter/cijfer- of letter/letter-combinatie geeft aan bij hoeveel energie (kerfslagenergie) een proefstaafje bij een bepaalde temperatuur breekt:

     
    temperatuur proefstuk (graden C) en bijbehorende symboolaanduiding
sym-
bool
kerfslag-
energie
20 0 -20 -30 -40 -50 -60
                 
J >= 27 J JR *) J0 J2 J3 J4 J5 J6
K >= 40 J KR K0 K2 K3 K4 K5 K6
L >= 60 J LR L0 L2 L3 L4 L5 L6

*) de R is van Room temperature

(c) Extra vermeldingen:
Eventueel kan na de kerfslagaanduiding nog extra vermeldingen zijn opgenomen (bij meer symbolen bij voorkeur een "+" gebruiken):

   
extra vermelding betekenis
AR "as rolled"
C geschiktheid voor specifieke aanwending zoals koudtrekken, profileren, koudflenzen (C van Cold forming)
of staal met een hoog koolstofgehalte (C-gehalte; C van Carbon)
N de producten dienen in genormaliseerde of equivalente toestand geleverd te worden
L staal met min. gespecificeerde kerfslagwaarden onder -50░ (L van Low notch toughness testing temperature)
M thermo mechanisch gewalst staal (M van Mechanically)
ML thermo mechanisch gewalst staal met min. gespecificeerde kerfslagwaarden onder -50░
N gegloeid en normaliserend gewalst staal (N van Normalised of Normalised Rolled)
NL gegloeid en normaliserend gewalst staal met min. gespecificeerde kerfslagwaarden onder -50░
P staal met meer fosfor (P van Phosphorus)
Q (soms QT of Q&T) gehard en ontlaten staal (Q van Quencing and tempering; harden en ontlaten = veredelen)
QL gehard en ontlaten staal met min. gespecificeerde kerfslagwaarden onder -50░ (soms - 40░ en QL1 is -60░)
W verbeterde weerstand tegen corrosie (door stoffen in de atmosfeer)
Z verbeterde oppervlakte-eigenschappen (verhoogde hardheid aan het oppervlak)

(De aanduiding G3 e.d., zoals in het vroegere S235J2G3, wordt sinds EN 10025-2 niet meer toegepast.)
Let op: soms wordt door een staalproducent toch een eigen aanduiding gebruikt, vooral bij de extra vermeldingen.

Andere termen bij staal:

   
afkorting betekenis m.b.t. staal
CEV carbonequivalent, d.w.z. koolstofequivalent; "kenmerkende waarde van de hardingseigenschappenvan staal in de warmte be´nvloede zone vaneen lasverbinding; geeft het effect weer vankoolstof en overige legeringselementen"
CTOD Crack Tip Opening Displacement, "verplaatsing van de opening van de tip van de scheur bij een driepuntsbuigproef aan een gekerfde proefstaaf, waarin bovendien een vermoeiingsscheur is aangebracht"
HAZ Heat Affected Zone (warmtebe´nvloede zone, ook wel WBZ genoemd)
MAG-lassen Metal Active Gas, "gasbooglassen onder een actieve gasbescherming/CO2-lassen"
R0,2 de 0,2% rekgrens, de "spanning waarbij een blijvende verlenging van 0,2% optreedt (in MPa); soms wordt ook gebruikt: Re0,2"
ReH de bovenste Rekgrens [in MPa]
Rm de treksterkte [in MPa]
SMTS Specified Minimum Tensile Strength (gespecificeerde minimum treksterkte in MPa)
SMYS Specified Minimum Yield Strength (gespecificeerde minimum rekgrens in MPa)
TIG-lassen Tungsten Inert gas, "gasbooglas-proces waarbij in een inerte gasatmosfeer een boog wordt onderhouden tussen een niet-afsmeltende wolfraamelektrode en het werkstuk; ook bekend als argon-arclassen"
TM, TMCP Thermo Mechannically rolled Controlled Processing (thermo mechanisch walsen)

fabricage van staal, het gieten in een mal:


elektro-oven; klik voor groter (bouwen met staal):


betonstaal in een mooie zetting:


lofthome, met een stalen skelet;
klik voor groter (staalmakers):


staal, oude aanduidingen;
klik voor groter (macsteel):


Documentatie/sites

- Bewerkingen van staal (van CM-Staal)

- Architectuur: ontwerpen met rvs (van Bouwen met staal)

- Vormgeven van dunne metaalplaat (van FME)

- Samenwerkende Nederlandse Staalbouw SNS

- Staal standaarden S355


Men neemt aan dat het woord staal nauw verwant is met het Germaanse stag, dat als grondbetekenis heeft "dat wat stijf staat, strakgespannen is". Een van stag afgeleid Protogermaans bijvoeglijk naamwoord  is stahl(ij)a (standvastig, sterk) dat zou zijn gesubstantiveerd om de onderhavige metaalvorm aan te duiden. Bron Etymologiebank.

Verg. smeedijzer.

Eng. steel


2. Staal: zie fundering op staal.
Eng. natural foundation, shallow foundation (strokenfundering is spread footing foundation, doorgaande gewapend betonplaat is slab-on-grade foundation)


3. Ook: proefmonster. Een staal is ook een monster, d.w.z. een (klein) voorbeeld van het origineel. Zo zijn er bijvoorbeeld stalenboeken met een aantal voorbeelden van originelen van vloerbedekking, textiel, behangsels, gevelbepleistering enz.


stalenboek van forbo:


stalenboek glasvlies van caparol:

Eng. sample