Przeważająca większość metali odznacza się jedną z trzech struktur:
A1- płasko centryczna układu regularnego
A2- przestrzennie centryczna układu regularnego
A3-zwarta układu heksagonalnego
1. Struktura A1
Struktura A1 oznaczana również symbolem RSC, jest najgęściej wypełniona. Dowolny atom
w sieci otoczony jest dwunastoma sąsiadami w najmniejszej jednakowej odległości równej
0,707a. W strukturze najgęściej wypełnione atomami są cztery płaszczyzny ośmiościanu.
2. Struktura A2
Struktura A2, oznaczana również symbolem RCP, ma mniejsze wypełnienie 68,02 %.
Dowolny atom sieci otoczony jest ośmioma sąsiadami w najmniejszej jednakowej odległości
równej 0,866a. Najgęściej obsadzonymi atomami, ale o odmiennym rozkładzie w
porównaniu ze strukturą A1, jest sześć płaszczyzn przekątnych komórki zasadniczej.
3. Struktura A3
Struktura A3 oznaczana również HZ, ma identyczne wypełnienie jak struktura A1 74,04%.
Dowolny atom sieci otoczony jest dwunastoma sÄ…siadami w jednakowej najmniejszej
odległości równej a. Najgęściej obsadzone są atomami płaszczyzny podstawy.
Wśród struktur metalicznych obserwuje się wyraz
ną prawidłowość im większa jest symetria i
wypełnienie sieci tym bardziej wyraz
ne są cechy metaliczne materiału. Sieć płasko-centryczna
A1 występuje w większości metali m.in. w żelazie, aluminium, niklu, czy miedzi. Metale te
charakteryzuje dobra plastyczność na gorąco, dobra przewodność prądu elektrycznego i ciepła.
Sieć regularna przestrzennie centryczna A2 występuje w takich metalach jak chrom, wolfram
czy sód. Metale tej grupy są mniej ciągliwe niż metale grupy pierwszej i nadają się tylko do
obróbki na gorąco.
Sieć heksagonalna przestrzennie centryczna A3 występuje w takich metalach jak magnez tytan.
Metale o tej strukturze sieci mają znacznie gorsze właściwości plastyczne niż metale o sieci
regularnej i tylko niektóre z nich mogą być obrabiane plastycznie na gorąco i zimno.
Wewnętrzna budowa kryształu metalu ma bardzo duży wpływ na jego własności zarówno
chemiczne, fizyczne jak i mechaniczne. Z chemicznych własności uzależniona jest od niej
przede wszystkim odporność metalu na korozję, z fizycznych przewodność cieplna i
elektryczna a z mechanicznych wytrzymałość, plastyczność i twardość.
Podział stali, wg PN_EN
- ze względu na skład chemiczny: s. węglowe, s. stopowe
Stale węglowe:
" stal konstrukcyjna zwykłej jakości:
-ogólnego przeznaczenia
-o szczególnym przeznaczeniu: np. na łańcuchy, nity, śruby, nakrętki
" stal konstrukcyjna wyższej jakości ogólnego przeznaczenia
" stal konstrukcyjna wyższej i najwyższej jakości o szczególnym przeznaczeniu: np. na
blachy karoseryjne, rury, druty
" stal konstrukcyjna o szczególnych własnościach: np. magnetycznie miękka, automatowa
" stal narzędziowa płytko i głęboko hartująca się
Stale stopowe:
" stal konstrukcyjna ogólnego przeznaczenia, w tym do ulepszania cieplnego, nawęglania, azotowania
" stal konstrukcyjna o szczególnym przeznaczeniu: sprężynowa, na łożyska toczne, do budowy
maszyn szczególnie obciążonych, do pracy w podwyższonych temperaturach
" stal konstrukcyjna o szczególnych własnościach: odporna na korozje, żaroodporna, żarowytrzymała,
o szczególnych własnościach magnetycznych, o podwyższonej wytrzymałości
" stal narzędziowa: do pracy na zimno, do pracy na gorąco, szybkotnąca
W zależności od przyjętych kryteriów możemy wyróżnić następujące rodzaje stali:
1. 1. Konstrukcyjną, narzędziową, specjalną.
2. 2. Węglową i stopową.
3. 3. Podeutektoidalna, eutektoidalna, nadeutektoidalna.
Rodzaj stali (kryterium - zastosowanie)
Konstrukcyjna Narzędziowa Specjalna
1. 1. Ogólnego 1. 1. Węglowa 2. 2. Nierdzewna
przeznaczenia 3. 3. Kwasoodporna
2. 2. Niskostopowa 4. 4. Magnetyczna
3. 3. Wyższej jakości 2. 2. Stopowa (do pracy na 5. 5. Odporna na zużycie
4. 4. Automatowa zimno, do pracy na 6. 6. Transformatorowa
5. 5. A
ożyskowa gorąco, szybkotnąca) 7. 7. Zaworowa
6. 6. Sprężynowa 8. 8. Żaroodporna
7. 7. Do azotowania
9. 9. Żarowytrzymała
8. 8. Do ulepszania
cieplnego
Rodzaj stali (kryterium - rodzaj i udział składników stopowych)
Węglowa Stopowa
1 1 Niskowęglowa 1 1 Niskostopowa
2 2 Średniowęglowa
2 2 Wysokostopowa
3 3 Wysokowęglowa
Rodzaj stali (kryterium - struktura wewnętrzna i zawartość węgla)
Podeutektoidalna Eutektoidalna Nadeutektoidalna
C < 0,8% 0,8% C C > 0,8%
Ferryt “! Struktura ziarnistego perlitu Twardość Ä™!
Perlit Ä™! (ferryt i cementyt) CiÄ…gliwość “!
Ziarna ferrytu oddzielone Ziarna cementytu oddzielone
obszarami perlitu obszarami perlitu
Stale konstrukcyjne niestopowe
Stal zwykłej jakości Stal wyższej jakości Stal narzędziowa
St0 - C d" 0,22% 1 1 Do utwardzania 1. PÅ‚ytkohartujÄ…ce
St3 - C d" 0,23% powierzchniowego
Zastosowanie: cięgna,
St4 - C d" 0,24%
złącza.
St5 - C d" 0,35% 2 2 Głębokohartujące
St6 - C d" 0,45% 2 2 Do normalizowania Zastosowanie: narzędzia
St7 - C d" 0,55% i ulepszania cieplnego pomiarowe, gwintowniki,
Zastosowanie: przebijaki, przecinaki.
Zastosowanie:
elementy sprężynujące
i proste narzędzia,
St0  St4 konstrukcje spawane,
złącza, blachy płaskie
St5-St7  proste elementy
maszyn i proste narzędzia
o podwyższonej wytrzymałości
i odporności na ścieranie