Kort översikt över tillverkning av järn, stål och stålprodukter

Brytning av järnmalm och tillverkning av järn.

Järnmalm bryts i dagbrott eller gruvor. Malmen innehåller hög halt av det metalliska grundämnet järn. En vanlig form av malm är magnetit även kallat svartmalm.

Malmen krossas, anrikas och reduceras sedan i stålverket som producerar slig eller råjärn med en kolhalt på över 4%. Stelnad råmalm kallas tackjärn.

För att reducera kolhalten färskas järnet och under 2% kallas gjutjärn och med en kolhalt på under 0,15% kallas det smidesjärn.

Järn och stålprodukter består huvudsakligen kemiskt av grundämnena järn och mindre mängder av andra grundämne såsom kol, svavel, nickel, krom, molybden, mangan m.fl.

Legerat järn d.v.s. där andra grundämne har tillsätts kallas stål.

Olika grundämne tillsätts för att förändra egenskaperna på järnet eller stålet. Halten av de olika grundämnena regleras genom olika standards som anger inom vilket intervall de olika grundämnena skall ligga.

Bearbetning av järn till olika järn och stålprodukter.

Bearbetning sker sedan genom olika metoder som gjutning, pressning, smidning eller valsning(varm och/eller kallvalsning). Även sprutning förekommer.

Vanliga produktformer

Järn eller stål kan hällas smältande i gjutformar till gjutna produkter.

Förr upphettades järn och stålämne som sedan smiddes ner till andra former och format.

Man kan också extrudera d.v.s. under högt tryck ur det mjuka/smälta stålet pressa fram produkter som t.ex. rundstål, olika profiler eller rör.

Idag produceras också olika metalliska pulver som kan pressas och sintras till färdiga produkter som t.ex. kugghjul och olika maskindelar. Denna metod gör att man kan framställa stål med annan sammansättning ofta även mycket avancerade som kan vara svåra att få fram i de vanliga stålverkens processer.

Vanlig utgångsform vid ståltillverkning är ofta i stränggjutna format.

Stränggjutet stål kapas och vidarebearbetas genom varmvalsning och/eller kallvalsning. Detta görs ofta i flera steg och stålet kan upphettas mellan dessa till mycket hög temperatur för att bli mjukt och tåla ytterligare stor deformation.

Valsade produkter kapas ofta ner till plåt. Tunna kallvalsade stål kan skäras till smalare band.

Idag finns ett enormt brett utbud av olika produkter, former och standards för applikationer inom alla område som kräver hög hållfasthet, resistens mot både våt, utmattnings samt högtemperatur korrosion m.m.

Vanliga produktformer är stänger, plattjärn, profiler och balkar, plåt, rör m.m. Inte att förglömma är olika vardagliga produkter som spik, bult, armeringsjärn o.s.v.

Rostfritt stål är en järnförening med minst 12% krom.

Beroende på legeringsinnehållet får stål olika struktur, atomerna binds och orienteras på olika sätt, samt därför också olika egenskaper.

Vissa stål kan härdas och andra inte. Härdade stål används till skärande utrustning likt knivar.

Notera att alla stål och järnföreningar angrips av korrosion i olika grad beroende på legeringsinnehållet.