Koolstofstaalplaten worden gebruikt in de bouw, machines, transport, energieapparatuur en algemene metaalproductie. De prestaties zijn afhankelijk van factoren zoals chemische samenstelling, staalkwaliteit, dikte, warmtebehandeling en productieomstandigheden. Als gevolg hiervan moet bij de materiaalkeuze rekening worden gehouden met de daadwerkelijke service- en fabricagevereisten en niet alleen met de dikte of afmetingen.
Verschillende kwaliteiten bieden verschillende combinaties van sterkte, taaiheid, lasbaarheid, vervormbaarheid en hardheid. Deze verschillen zijn belangrijk bij het selecteren van materiaal voor structurele componenten, machines, drukapparatuur en andere gefabriceerde producten.
Koolstofstalen plaatis een plat staalproduct waarin koolstof het belangrijkste legeringselement is, waarbij mangaan en andere elementen binnen gespecificeerde grenzen aanwezig zijn. De samenstelling en kwaliteit beïnvloeden eigenschappen zoals treksterkte, hardheid, ductiliteit en lasbaarheid.
Het materiaal wordt gewoonlijk geproduceerd door warmwalsen en wordt geleverd in verschillende diktes, breedtes, lengtes en kwaliteiten. Afhankelijk van de toepassing kan het tijdens de fabricage worden gesneden, gevormd, gelast, machinaal bewerkt of verder worden verwerkt.
Koolstofstaalsoorten worden vaak gegroepeerd op basis van het koolstofgehalte, hoewel technische specificaties normaal gesproken gebaseerd zijn op een bepaalde kwaliteit en standaard. Materialen met een laag, gemiddeld en hoog koolstofgehalte hebben verschillende kenmerken en worden daarom voor verschillende doeleinden gebruikt.
Staal met een laag koolstofgehalte bevat een relatief kleine hoeveelheid koolstof en is over het algemeen gemakkelijker te lassen en te vormen dan staal met een hoger koolstofgehalte. Het wordt vaak gebruikt voor structurele fabricage, frames, beugels, algemene machines en andere componenten die een matige sterkte en eenvoudige verwerking vereisen.
Medium koolstofstaal biedt een hoger niveau van sterkte en hardheid dan koolstofarme staalsoorten. Het kan worden gebruikt voor machineonderdelen, assen, structurele onderdelen en andere toepassingen waarbij mechanische prestaties belangrijker zijn dan maximale vervormbaarheid.
Een hoger koolstofgehalte kan de hardheid en sterkte verhogen, terwijl de ductiliteit en lasbaarheid worden verminderd. Deze materialen zijn daarom geschikter voor toepassingen die een verhoogde hardheid of slijtvastheid vereisen, afhankelijk van de eisen van de specifieke kwaliteit.
De eigenschappen van een stalen plaat worden bepaald door de kwaliteit, chemische samenstelling, dikte, warmtebehandeling en productieomstandigheden. De volgende kenmerken worden vaak beoordeeld tijdens de materiaalkeuze.
De geschikte kwaliteit hangt af van de gebruiksomgeving, de beladingsomstandigheden, het fabricageproces en de toepasselijke norm. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer de volgende.
Stalen platen worden gebruikt voor basisplaten, steunframes, platforms, beugels, constructiedelen en gefabriceerde staalconstructies. Bij de materiaalkeuze wordt doorgaans rekening gehouden met sterkte, dikte, lasbaarheid en de relevante structurele specificatie.
Bij de productie van machines kunnen deze materialen worden gebruikt voor apparatuurframes, bakken, beugels, structurele samenstellingen en andere gefabriceerde onderdelen. Wanneer slijtage of herhaalde belasting een groot probleem is, kunnen kwaliteiten met een hogere sterkte of slijtvastheid worden gespecificeerd.
Geselecteerde kwaliteiten worden gebruikt in ketels, drukvaten, tanks en aanverwante apparatuur. Dergelijke toepassingen kunnen specifieke mechanische eigenschappen, impacttests, warmtebehandeling, diktecontroles en inspectieprocedures vereisen die zijn gedefinieerd door de toepasselijke norm.
Staalplaat wordt ook gebruikt in aanhangwagens, spoorwegmaterieel, scheepsconstructies en andere transportgerelateerde componenten. Het benodigde materiaal is afhankelijk van structurele belastingen, bedrijfsomstandigheden, lasprocedures en de toepasselijke industriële specificaties.
Materiaalkeuze moet beginnen met de beoogde gebruiksomstandigheden en het fabricageproces. Het voldoen aan een vereiste dikte betekent niet noodzakelijkerwijs dat een bepaalde kwaliteit geschikt is. Mechanische eigenschappen, laseigenschappen, temperatuuromstandigheden en toepasselijke normen moeten ook worden beoordeeld.
Belangrijke overwegingen zijn onder meer kwaliteit, dikte, afmetingen, vloeigrens, treksterkte, impactvereisten, lasmethode, vormvereisten, bedrijfstemperatuur en de toepasselijke ASTM-, EN-, JIS- of andere specificatie.
Voor gelaste constructies moet mogelijk ook rekening worden gehouden met het koolstofequivalent, vooral bij het werken met hogere sterkte of hogere koolstofkwaliteiten. Voor drukapparatuur en andere gereguleerde toepassingen kunnen aanvullende materiaal-, test- en inspectievereisten gelden.
Staalplaten worden vervaardigd volgens verschillende nationale en internationale normen. Deze specificaties kunnen de chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, maattoleranties, testmethoden en leveringsvoorwaarden definiëren.
ASTM A36 wordt bijvoorbeeld vaak geassocieerd met algemene structurele toepassingen, terwijl ASTM A516 kwaliteiten omvat die worden gebruikt voor bepaalde drukvattoepassingen. Een vergelijkbare kwaliteitsaanduiding betekent niet noodzakelijkerwijs dat twee materialen uitwisselbaar zijn. De volledige standaard, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen en leveringsconditie moeten worden beoordeeld voordat een vervanging wordt uitgevoerd.
Een volledige specificatie moet voldoende informatie bieden om het materiaal correct te kunnen vervaardigen, inspecteren en gebruiken. Typische details zijn onder meer:
Het definiëren van deze vereisten vóór de productie zorgt ervoor dat het geselecteerde materiaal consistent is met het ontwerp, het fabricageproces, de inspectie-eisen en de beoogde gebruiksomstandigheden.
