Ståltråd

Ståltråd er tynne tråder av stål.

Framstilling

Stålet har nesten ren perlittisk eller nesten-perlittisk mikrostruktur. Perlitt framkommer ved langsom nedkjøling av austenittisk stål med 0,75-0,86 prosent karbon. Ved å varme opp igjen stålet til om lag 950 grader, og bråkjøle det øker en bruddstyrken i perlitten betydelig. En oppnår da at kornstrukturen blir mye finere. Ved gjentatte oppvarminger kan en forbedre kornstrukturen videre.

Trådene renses så i flere syrebad for å få bort overflateforurensinger.

Trådene trekkes så til tynne tråder. De trekkes gjennom stadig tynnere hull slik at det til sist kommer ut i den ønskede tykkelsen og lengden. Trekkingen medfører at stålet avgir varme. For å unngå at trekkingen fra tykke til tynne tråder blir gjort ved for høye temperaturer, kjøles de ned før de trekkes videre. Kaldtrekkingen styrker perlitten ved forbedring av lamellestrukturene, gir delvis kjemisk nedbryting av sementitt, og en overgang fra krystallinsk til amorf sementitt.^[1]

For bruke i korrosive miljøer går trådene gjennom et blybad for å få bort overflateforurensing og for at galvaniseringen skal feste seg skikkelig. Trådene blir galvanisert, vanligvis ved at trådene trekkes gjennom sink.

Til slutt blir det gjort dimensjonskontroll, kontroll om det er sprekker ved bruk av magnetfelt, og mekanisk testing.

Egenskaper

Trådene er lett bøyelige og strekksterke, og lar seg rette ut og bøyes på nytt en del ganger. Når den ryker etter slik bøying er det på grunn av lavsyklusutmatting. Brukt som enkelttråder kan de være enkle å skjøte, men i sammensatte produkter som ståltau kan det være svært vanskelig.

Kaldtrukne perlittråder kan ha flytegrenser på flere gigapascal. Det gjør perlitt til et av de sterkeste konstruksjonsmaterialer vi har.^[2] Maksimal strekkstyrke er funnet å være over 6 GPa. Selv om perlitt brukes i mange tekniske anvendelser, er opprinnelsen til den ekstreme styrken dårlig forstått.

Egenskaper kan tilpasses ved legeringer. Styrkemessig kan ståltrådene ha hele spekteret av styrke, som vanlig stål. Brukt i ståltau kan de ha bruddspenninninger over 2000MPa.

Bruksområder

Ståltråd brukes blant annet til ståltau, spiker, stifter, binders, fjører i madrasser, hesjer, enkle gjerder, surringer og småreparasjoner av forskjellig slag. De kan også brukes til å lage stålull av. Ståltråd kalles ofte pianotråd, når de brukes til pianostrenger.

Oftest produseres trådene runde, men kan ha andre former, for eksempel til spiker- eller ståltauproduksjon.

I ståltau settes ståltrådene sammen til en kordel, der typisk 6-7 kordeler igjen settes sammen til et tau.

Referanser

^ Li, Y.J.; Choi, P.P.; Borchers, C.; Westerkamp, S.; Goto, S.; Raabe, D.; Kirchheim, R. (2011), Atomic-scale mechanisms of deformation-induced cementite decomposition in pearlite 59, Acta Materialia, side 3965.
^ Raabe, D.; Choi, P. P.; Li, Y. J.; Kostka, A.; Sauvage, X.; Lecouturier, F.; Hono, K.; Kirchheim, R.; Pippan, R.; Embury, D. (2010), Metallic composites processed via extreme deformation - Toward the limits of strength in bulk materials 35, MRS Bulletin, side 982.

[1] Li, Y.J.; Choi, P.P.; Borchers, C.; Westerkamp, S.; Goto, S.; Raabe, D.; Kirchheim, R. (2011), Atomic-scale mechanisms of deformation-induced cementite decomposition in pearlite 59, Acta Materialia, side 3965.

[2] Raabe, D.; Choi, P. P.; Li, Y. J.; Kostka, A.; Sauvage, X.; Lecouturier, F.; Hono, K.; Kirchheim, R.; Pippan, R.; Embury, D. (2010), Metallic composites processed via extreme deformation - Toward the limits of strength in bulk materials 35, MRS Bulletin, side 982.

[1]

[2]