Katholieke Encyclopaedie

Uitgeverij Joost van den Vondel (1933-1939)

Gepubliceerd op 22-10-2019

Staal

betekenis & definitie

Oorspronkelijk de benaming voor zeer hard, koolstofrijk ijzer, dat echter nog wel smeedbaar was (zie afb. 7 en 8 op de pl. t/o kol. 544 in dl. XVII). Het onderscheid tusschen de begrippen ijzer en „staal” was echter vaag en oorzaak van veel verwarring; hieraan is een einde gemaakt door, in navolging van het buitenland, vast te stellen, dat onder s. is te verstaan al het ijzer, dat smeedbaar is. Technisch spreekt men slechts van ijzer, wanneer dit meer dan 1,7% koolstof bevat en daardoor niet smeedbaar is, zooals het eerste hoogovenproduct: het „ruwijzer” en het „gietijzer”.

Naar de wijze van vervaardigen is het s. te splitsen in:

1° Welstaal (of puddelstaal), verkregen in deegachtigen toestand, en
2° Vloeistaal, verkregen in vloeibaren toestand; het wordt dan naar het gevolgde fabricageproces genoemd : kroezenstaal, Bessemerstaal, Thomasstaal, Siemensstaal, Martinstaal, en electrostaal.

Naar gelang van de toepassing onderscheidt men: bouwstaal met hoogstens 0,45% koolstof, werktuigstaal met meer dan 0,6% koolstof, veerenstaal, magneetstaal, enz.

Ook heeft men legeeringen van s. met vsch. andere metalen, zooals nikkelstaal, chroomstaal, chroomnikkelstaal, siliciumstaal, enz.

De kwaliteiten van een staalsoort zijn het beste te beoordeelen uit de uitkomsten der trekproeven van de monsters. Gewoon bouwstaal moet een trekvastheid hebben van minstens 37 kg/mm2 bij een rek in percenten van 27, terwijl deze cijfers bij hoogwaardig vloeistaal 52 kg/mmB en 24% kunnen worden en bij smeedstaal voor opleggingen e.d. 60 kg/mm2 en 17%. Zeer hard is het zgn. hardstaal of Kruppstaal, dat door een mangaangehalte van 12-14% een trekvastheid van 90 a 100 kg/mm2 heeft.

Vervaardiging.

IJzer komt in de natuur voor in den vorm van ertsen, d.w.z. ijzeroxyden, vermengd met klei, leem, kiezelzuur, kalk enz.; men kent: magneetijzersteen (Fe3O4), roodijzersteen (Fe2O3), bruinijzersteen (2Fe2O3H20), spaatijzersteen (FeCQ3), enz. In → hoogovens (zie aldaar) verhit men nu de ertsen door en tezamen met koolstof (C); door de neiging van koolstof om zich bij hooge temperaturen met zuurstof te verbinden tot CO en CO2 gas, wordt uit het ijzeroxyde het ijzer vrij gemaakt (gereduceerd). Het product der hoogovens, „gietelingen” of „ruwijzer”, is door de directe aanraking met de brandstof koolstofrijk en niet smeedbaar en slechts te gebruiken als gietijzer. De groote massa moet verder tot smeedbaar s. verwerkt worden door het koolstofgehalte te verminderen. Dit kan geschieden door een der volgende processen.

Het puddelproces, d.i. het omsmelten der gietelingen zonder directe aanraking met de brandstof in een vlamoven, waarbij door roeren (puddelen) de koolstof gaat oxydeeren; bij de afname van het koolstofgehalte stijgt het smeltpunt, de ijzermassa wordt ten slotte deegachtig en wordt in klompen uit den oven gehaald om gesmeed of gewalst te worden. Het proces is duur, doch levert het beste s. Men kan het puddelstaal nog veredelen door omsmelten en vermenging der uitgezochte soorten in kroezen en verkrijg dan „kroezenstaal”. Het → Bessemerproces (zie aldaar). Zie ook → Gietstaal.

Het Thomasproces; dit is nagenoeg gelijk aan het Bessemerproces, doch is basisch vloeibaar. Beide processen zijn ingesteld op massaproductie en geven een eenigszins ongelijkmatig product. Beter is het → Siemens-Martinproces.

De wereldstaalproductie is sinds 1900 ongeveer verdubbeld en bedraagt ca. 62 millioen t per jaar; tegenover ca. 29 millioen t in 1900; hiervan levert Duitschland ca. 10 millioen ton, Ver. Staten ca. 36 millioen ton, Engeland ca. 6 millioen ton en Frankrijk ca. 5 millioen ton. Metz.

Staalbereiding → Staal.