Stal konstrukcyjna stanowi kluczowy materiał w nowoczesnym budownictwie i inżynierii. Jej zastosowania są różnorodne i obejmują budynki, mosty, pojazdy oraz wiele innych struktur. Stal jest znana ze swojej wytrzymałości, trwałości i zdolności do przyjmowania różnych kształtów, co czyni ją uniwersalnym materiałem konstrukcyjnym.

Produkcja stali konstrukcyjnej
Wstępny Proces
Produkcja stali zaczyna się od wydobywania rud żelaza, głównie hematytu i magnetytu. Następnie rudy są poddawane procesowi wzbogacania i redukcji w celu otrzymania surowego żelaza.

Wysokopiec
Surowe żelazo jest przetapiane w wysokim piecu z dodatkiem koksu i wapienia. W wyniku reakcji chemicznych otrzymuje się żelazo walcownicze oraz strusiec.

Konwersja i rafinacja
W kolejnym etapie, żelazo walcownicze jest przetwarzane w konwerterze typu Bessemera lub w piecu martenowskim. Dodaje się różne domieszki, takie jak węgiel, chrom, nikiel, aby otrzymać różne typy stali.

Walcowanie i obróbka cieplna
Ostatnim etapem jest formowanie stali przez walcowanie na gorąco lub na zimno, a następnie obróbka cieplna, takie jak hartowanie czy wyżarzanie, w zależności od wymaganych właściwości.

Największe huty stali na świecie
ArcelorMittal – Jest to największa huta stali na świecie z siedzibą w Luksemburgu. Obejmuje ona różne etapy produkcji stali, od wydobycia rud po produkcję wyrobów gotowych.

Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation (NSSMC) – Japońska korporacja jest jednym z największych producentów stali wysokiej jakości.

Hebei Iron and Steel Group – Największa chińska huta stali, znana ze swojej skali produkcji.

POSCO – Południowokoreańska huta stali, znana z innowacyjnych technologii produkcji.

Wykorzystanie stali w budowlach

Burj Khalifa – Zastosowano tu około 31,400 ton stali.
Golden Gate Bridge – Znajduje się tu około 88,000 ton stali.
Tokyo Skytree – Zastosowano około 37,000 ton stali.
Petronas Towers – Zużycie stali wyniosło około 83,500 ton.
The Beijing National Stadium („Bird’s Nest”) – Zużycie stali wyniosło około 42,000 ton

Wyroby hutnicze

Stal konstrukcyjna znajduje zastosowanie w wielu różnych wyrobach hutniczych, które mają kluczowe znaczenie dla różnych sektorów przemysłu. Poniżej przedstawiam kilka kategorii wyrobów hutniczych, wykonanych z tego uniwersalnego materiału.

Profile Stalowe
Profile stalowe są jednym z najważniejszych wyrobów hutniczych, wykorzystywanych w budownictwie i inżynierii. Ich kształty mogą być bardzo różnorodne – od prostokątnych i kwadratowych do kształtów specjalnych. Profile te są produkowane w procesach walcowania na gorąco lub na zimno i są wykorzystywane w różnego rodzaju konstrukcjach, od prostych budynków aż po zaawansowane mosty i wieżowce. Ich zaletą jest duża wytrzymałość przy stosunkowo niskiej masie, co pozwala na ich szerokie zastosowanie.

Blachy i Płyty Stalowe
Blachy i płyty stalowe są kolejnym ważnym wyrobem hutniczym. Są one wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach, od budowy okrętów, przez konstrukcje stalowe, aż po produkcję maszyn i urządzeń przemysłowych. Blachy stalowe mogą być również poddawane różnym obróbkom, takim jak gięcie, cięcie czy spawanie, co znacznie zwiększa ich zastosowanie.

Rury Stalowe
Rury i rurki stalowe są niezbędne w różnych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł naftowy i gazowy, budownictwo oraz inżynieria środowiska. Mogą być one wykonane z różnych typów stali, w zależności od wymagań dotyczących wytrzymałości, odporności na korozję czy temperatury. Rury stalowe są często używane do przesyłania płynów i gazów pod wysokim ciśnieniem, stąd ich konstrukcja musi być niezwykle solidna i trwała.

Druty i Pręty Stalowe
Druty i pręty stalowe mają szerokie zastosowanie, począwszy od produkcji śrub, nakrętek i innych elementów złącznych, aż po zastosowania w budownictwie i inżynierii. Na przykład, druty są często używane jako elementy zbrojenia w betonie, co zwiększa jego wytrzymałość na rozciąganie. Pręty stalowe, ze względu na swoją wytrzymałość i elastyczność, znajdują zastosowanie w produkcji różnego rodzaju sprężyn i elementów maszyn.

Każdy z wymienionych wyżej wyrobów hutniczych może być wykonany z różnych gatunków stali konstrukcyjnej, co pozwala na dostosowanie ich właściwości do konkretnych wymagań technicznych i funkcjonalnych.

Normy

Europejskie Normy (EN)
W Europie, najbardziej rozpowszechnione są stalowe produkty, które spełniają normy EN. Przykłady to EN 10025 dla wyrobów długich i płaskich ze stali konstrukcyjnej. Gatunki obejmują S235, S275 i S355, gdzie liczby oznaczają minimalną granicę plastyczności (MPa).

Amerykańskie Normy (ASTM)
W Stanach Zjednoczonych, normy ASTM są powszechnie używane. Najbardziej znane to ASTM A36, która jest jednym z najpopularniejszych gatunków stali konstrukcyjnej w USA. Jest to stal o niskiej zawartości węgla, stosowana głównie w konstrukcjach budowlanych.

Japońskie Normy (JIS)
Japońskie Normy Przemysłowe (JIS) również mają szeroki wybór gatunków stali, takich jak SS400 czy SM490, które są odpowiednikami europejskich i amerykańskich gatunków.

Chińskie Normy (GB)
Chińska norma GB ma różnorodne gatunki stali konstrukcyjnej, takie jak Q235, Q345, itd., które są szeroko stosowane w budownictwie i innych sektorach przemysłu w Chinach.

Rosyjskie Normy (GOST)
W Rosji, normy GOST są używane do klasyfikacji stali. Przykładowe gatunki to St3ps, St3sp, i St5ps. Te gatunki są powszechnie używane w różnych rodzajach konstrukcji na terenie Rosji i innych krajów byłego ZSRR.

Indyjskie Normy (IS)
W Indiach, norma IS 2062 jest jedną z najczęściej stosowanych norm dla stali konstrukcyjnej. Gatunki stali według tej normy to na przykład E250, E275, i E300.

Gatunki w Polsce

W Polsce, podobnie jak w innych krajach europejskich, najczęściej stosowane są gatunki stali konstrukcyjnej zgodne z normami europejskimi (EN). Poniżej przedstawiam kilka gatunków stali konstrukcyjnej, które są powszechnie używane w Polsce:

S235
Stal konstrukcyjna oznaczona jako S235 jest jednym z najczęściej używanych gatunków stali w Polsce i w Europie. Jest to stal o niskiej zawartości węgla i dość dobrej wytrzymałości, stosowana głównie w budownictwie i inżynierii. „S” oznacza, że jest to stal konstrukcyjna, a „235” wskazuje na minimalną granicę plastyczności w megapaskalach (MPa).

S275
Ten gatunek stali jest używany, gdy potrzebna jest wyższa wytrzymałość niż w przypadku stali S235. Jest stosowany w konstrukcjach nośnych, maszynach i jako elementy zbrojenia w betonie. S275 również jest stalą o niskiej zawartości węgla.

S355
S355 to stal o jeszcze wyższej wytrzymałości i jest używana w konstrukcjach, które wymagają dużej odporności na obciążenia, takie jak mosty, maszty antenowe, czy konstrukcje wsporczające w budownictwie wysokościowym.

S700MC
Jest to stal konstrukcyjna o bardzo wysokiej wytrzymałości, używana głównie w przemyśle motoryzacyjnym i maszynowym, gdzie wymagane są lekkie, ale wytrzymałe komponenty. Oferuje ona doskonałe właściwości mechaniczne i jest łatwa w obróbce.