Plieno rūšys ir savybės

Skirtingi tipai plienas yra gaminami pagal mechanines ir fizines savybes, reikalingas jiems pritaikyti. Remiantis šiomis savybėmis, plienams atskirti naudojamos įvairios rūšiavimo sistemos, tarp kurių yra tankis, elastingumas, lydymosi temperatūra, šilumos laidumas, stiprumas ir kietumas (be kitų). Norėdami gaminti skirtingą plieną, gamintojai keičia legiruotųjų metalų tipą ir kiekį, gamybos procesą ir plieno apdorojimo būdus gaminant tam tikrus gaminius.

Remiantis Amerikos geležies ir plieno institutu (AISI), plienai gali būti suskirstyti į keturias grupes pagal jų cheminę sudėtį:

1. Anglies plienai
2. Legiruoti plienai
3. Nerūdijantis plienas
4. Įrankių plienai

Anglies plienas yra lydiniai, pagaminti iš geležies ir anglies derinio. Keičiant anglies procentą, galima gaminti įvairių rūšių plieną. Apskritai, kuo didesnis anglies lygis, tuo stipresnis ir trapesnis plienas.

Plienas, kuriame mažai anglies, yra vadinamas „kalta geležimi“. Tai lengva dirbti ir gali būti naudojama dekoratyviniams gaminiams, tokiems kaip aptvarai ar lempų stulpai. Vidutinio anglies plienas yra labai stiprus ir dažnai naudojamas didelėms konstrukcijoms, tokioms kaip tiltai. Aukštos anglies plienas daugiausia naudojamas laidams. Itin aukštas

Legiruotasis plienas taip vadinamas, nes be geležies jie gaminami su maža procentine dalimi vieno ar daugiau metalų. Pridedant lydinių, pasikeičia plieno savybės. Pavyzdžiui, iš geležies, chromo ir nikelio pagamintas plienas gamina nerūdijantį plieną. Pridėjus aliuminio, plienas gali būti vienodesnis. Plienas su pridėtu manganu tampa ypač kietas ir stiprus.

Nerūdijančio plieno sudėtyje yra nuo 10 iki 20% chromo, todėl plienas yra ypač atsparus korozijai (rūdijimui). Kai plieno sudėtyje yra daugiau nei 11% chromo, jis yra maždaug 200 kartų atsparesnis korozijai kaip plienas, kuriame nėra chromo. Yra trys nerūdijančio plieno grupės:

• Austenitiniame pliene, kuriame yra daug chromo, taip pat yra nedidelis nikelio ir anglies kiekis. Tai labai dažnai naudojama maisto perdirbimui ir vamzdynams gaminti. Jie vertinami iš dalies todėl, kad jie nėra magnetiniai.
• Feritiniame pliene yra apie 15% chromo, tačiau tik labai nedaug anglies ir metalų lydinių, tokių kaip molibdenas, aliuminis ar titanas. Šie plienai yra magnetinis, labai kietas ir stiprus, ir gali būti dar labiau sustiprintas dirbant šaltai.
• Martensitiniame pliene yra nedidelis chromo, nikelio ir anglies kiekis. Jie yra magnetiniai ir termiškai apdorojami. Martensitinis plienas dažnai naudojamas pjovimo įrankiams, tokiems kaip peiliai ir chirurginė įranga.

Įrankių plienas yra patvarus, karščiui atsparus metalas, kuriame yra volframo, molibdeno, kobalto ir vanadžio. Nenuostabu, kad jie naudojami tokiems įrankiams kaip grąžtai gaminti. Yra daugybė skirtingų tipų įrankių plienų, turinčių skirtingą kiekį legiruotų metalų.