Staal is een legering van ijzer en koolstof, waarin het koolstofgehalte kan oplopen tot 2%. Als het koolstofpercentage hoger is dan 2% dan is er sprake van gietijzer. Staal is 's werelds meest gebruikte materiaal voor gebouwen, infrastructuur en industrieën.
Staal is één van de meest gebruikte metaalsoorten en is volop aanwezig op aarde. Het is een veelgebruikt constructiemateriaal en bestaat voornamelijk uit koolstof en ijzer. Er zijn minstens drie staalsoorten te onderscheiden: constructiestaal, machinestaal en gereedschapstaal.
Staal is niet slechts één product. Er zijn meer dan 3500 soorten staal met veel verschillende fysische, chemische en milieu-eigenschappen. Ongeveer 75% van de moderne staalsoorten is in de afgelopen twintig jaar ontwikkeld.
Men gebruikt de termen “ijzer” en “staal” ten onrechte door elkaar. Ijzer is gewoon een element dat in de natuur voorkomt.Staal is een legering, waarin ook ijzer aanwezig is. Staal is gemaakt van ijzer en koolstof.
Staal wordt - net als ijzer - gewonnen uit erts. Staal is namelijk ijzer met een toevoeging van 0,1 tot 1,7 procent koolstof. Het is daardoor een legering tussen ijzer en koolstof.
Aluminium is een minder sterk materiaal dan staal. Dit brengt een aantal eigenschappen met zich mee. Het materiaal is flexibeler en breekt eerder. Breekplaatjes, een extra bescherming bij het gebruik van veiligheidskleppen zijn daarom altijd gemaakt van aluminium.
Ook ijzer is een metaal. Maar ijzer alleen is niet zo geschikt om te verwerken – zo leert ons een scheikundeboek – omdat het nogal bros is. Als je er koolstof aan toevoegt, wordt het hard en veerkrachtig, en dan heet het staal. staalsterk kunnen zeggen, omdat staal veel sterker is dan ijzer.
Verschil tussen roestvrij staal en staal
Staal is een materiaal dat onder andere ijzer en koolstof bevat. Roestvrij staal wordt gemaakt met minimaal 10,5% chroom en maximaal 1,2% koolstof waardoor het staal roestvrij wordt. RVS koppelingen, ook wel roestvaste koppelingen genoemd, zijn corrosiebestendiger dan staal.
Het gaat om een mengsel van chroom, kobalt en nikkel. Het metaalmengsel, CrCoNi, is ontdekt door onderzoekers van het Amerikaanse Lawrence Berkeley National Laboratory. De wetenschappers voerden testen uit waaruit bleek dat het mengsel ongeveer vijf keer zo sterk is als het sterkste staal.
In algemeen is RVS (540 - 750 N/mm²) sterker dan S355 (510 - 680 N/mm²) en S235 (360 - 510 N/mm²). Wordt echter een hoogsterkte staal ingezet dan zal deze sterker zijn dan RVS. RVS is vaak een taaier materiaal dan staal. Dit is ook de reden waarom het over het algemeen minder goed te verspanen is.
Wat is stainless steel? Stainless Steel is de Engelse benaming voor RVS of roestvrij staal en wordt in de volksmond ook vaak inox genoemd. Het is een samenstelling van vooral ijzer, chroom, nikkel en koolstof.
RVS is een legering van circa 80% ijzer met een aantal toevoegingen zoals chroom, nikkel en molybdeen. Door deze toevoegingen wordt een roestvaste 'huid' op het materiaal gevormd.
Staal is een legering bestaand uit ijzer en een beperkt koolstofgehalte (minder dan 2%). Er zijn wel 2300 verschillende soorten staal, die elk andere eigenschappen hebben. Het verschilt per soort hoe buigzaam, sterk of hard het is. Dat heeft te maken met het gehalte koolstof.
Het belangrijkste verschil tussen staal en ijzer is dat staal een legering is van ijzer en andere elementen, terwijl ijzer een natuurlijk element is. IJzer is een zacht en buigbaar materiaal, terwijl staal veel harder en sterker is.
Roestvaststaal of roestvrijstaal – ook wel RVS of inox genoemd – is een legering van hoofdzakelijk ijzer, chroom, nikkel en koolstof. De benaming 'roestvrij' is intussen algemeen ingeburgerd. Maar omdat 'gewoon' staal niet per definitie roest, gebruiken kenners liever het woord 'roestvast' staal.
Aluminium wordt vaak vergeleken met staal. Er zitten echter grote verschillen tussen beide materialen: Staal is sterker dan aluminium. Staal is stijver dan aluminium.
Carbon staal is een speciaal soort staal met een hoog koolstofgehalte. Hierdoor blijft het lemmet van het mes langer sterk en heeft het een hoge hardheid.
Staal is eigenlijk nog sterker en zwaarder dan RVS, maar is daardoor wel minder flexibel om te vervormen of verbuigen.
Nadelen van constructiestaal
Algemene kosten. Staal is zeer energie-intensief en natuurlijk duurder om te produceren. Staalconstructies zijn mogelijk duurder om te bouwen dan andere soorten constructies.
Staalsoorten die een ferritische of een martensitische structuur hebben zijn magnetisch. Niet of slechts in minimale mate magnetisch zijn daarentegen de staalsoorten met een austenitische structuur.
Roestvast staal reageert net als normale staalsoorten met zuurstof en vormt een oxidelaag. Bij normaal staal reageert de zuurstof echter met de aanwezige ijzeratomen en vormt een poreus oppervlak waardoor deze reactie verder kan gaan. Dit kan verder gaan totdat het werkstuk volledig verroest is.
Staal heeft allereerst best wel wat veerkracht. Meer dan aluminium, want dit is een wat stijver materiaal. Deze veerkracht – ook wel plastische vervorming genoemd - geeft een extra comfortabele fietservaring. Hierdoor heb je minder last van oneffenheden in het wegdek.
RVS staat voor roestvast staal (en dus niet voor roestvrij staal, zoals veel mensen denken!). Om van RVS te mogen spreken, moet de samenstelling van de schroef voor minimaal 11 tot 12% uit chroom bestaan en maximaal 1,2% koolstof bevatten.
Inox is op vlak van kleur gelijkaardig aan aluminium. Wil je het verschil (her)kennen? Op vlak van gewicht merk je een groot verschil. Inox is veel zwaarder dan aluminium.