Stal nieuspokojona- odtleniona tylko manganem. Mangan obniża zawartość FeO, ale nie od tego stopnia by zapobiec reakcji FeO+C=Fe+CO2, w wyniku której z krzepnącego wlewka wydzielają się gazy, dając zjawisko wrzenia. Wlewki nieuspokojone nie wykazują jamy usadowej, ponieważ wewnętrzne pęcherze kompensują skurcz przy krzepnięciu. Ponadto wlewki mają we wnętrzu charakterystyczną strefę segregacji (zwiększona zawartość węgla, siarki i fosforu). Segregacja składników stopowych wraz ze wzrostem zanieczyszczenia i zawęglenia części środkowych wlewka jest zjawiskiem ujemnym i powoduje zróżnicowanie właściwości mechanicznych i technologicznych wyrobów (np. niespawalność niektórych części przekroju profili ze stali zasadniczo spawalnej). Stal półuspokojona- odtleniona manganem i niewielkim dodatkiem krzemu (0,15%). Wlewek krzepnie bez wrzenia, ale wydzielają się pęcherze wewnętrzne, które również kompensują częściowo lub całkowicie skurcz i ograniczają tworzenie jamy usadowej. Uzyskuje się w ten sposób większy uzysk materiału z wlewka stali. Stal uspokojona- odtleniona krzemem (0,15%-0,35) i częściowo glinem, do tego stopnia, że przy krzepnięciu wlewka nie zachodzą żadne reakcje z wydzielaniem się gazów. Wlewki są wolne od wad, poza częścią górną, sąsiadującą z jamą usadową, którą obcina się i odrzuca przy obróbce plastycznej. Wyższy stopień uspokojenia stali oznacza podwyższenie jej jakości, a zwłaszcza zmniejszenie skłonności do segregacji strefowych oraz do pęknięć na gorąco i zimno. Wyżarzanie zupełne- ma na celu rozdrobnienie ziarn stali, usunięcie budowy Widmannstattena, uzyskanie jednorodności struktury oraz usunięcie naprężeń, uzyskuje się wówczas polepszenie właściwości plastycznych stali, przy zmniejszeniu jej twardości. Wyżarzanie zupełne polega na nagrzaniu stali do temperatury 30-50 st C powyżej lini Aj-Acm, oraz wygrzaniu jej i wolnym studzeniu przynajmniej w zakresie temperatur krytycznych.. Wyżarzanie normalizujące- studzenie odbywa się w powietrzu. Ma na celu uzyskanie jednolitej drobnoziarnistej struktury stali, polepszenia jej właściwości plastycznych oraz usunięcie naprężeni wewnętrznych. Stal zahartowana- cechą charakterystyczną stali zahartowanej jest wysoka twardość, wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności, przy jednocześnie zmniejszonej wydłużalności i udarności, stal zahartowana jest twarda lecz krucha. Odpuszczanie- zabieg cieplny, stosowany zasadniczo na stal uprzednio zahartowaną. Polega na nagrzaniu stali do temp poniżej Aj wygrzaniu w tej temperaturze i następnie wolnym lub szybkim chłodzeniu. Struktura stali zmienia się, obniżenie twardości i wytrzymałości na rozciąganie, zwiększenie wydłużalności i udarności. Przesycanie - jest zabiegiem cieplnym któremu poddawana jest stal w celu stabilizacji austenitu. Polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana austenityczna, a następnie tak jak w hartowaniu szybkie schładzanie. Różnicą pomiędzy hartowaniem a przesycaniem jest to, że przy przesycaniu unika się zajścia przemiany martenzytycznej. Uzyskanie stabilnego austenitu zwiększa odporność stali na korozję. Przesycanie zwykle stosuje się dla stali nierdzewnych i kwasoodpornych. Pełzanie- jest zjawiskiem narastania z upływem czasu trwałych odkształceń elementów. Relaksacja- spadek wartości naprężeń w elementach, którym narzucono odkształcenia nie zmieniające się w czasie. Szczególnie istotne przy wyższych temperaturach. Produkcja Stali- Wytwarzanie stali odbywa się w dwuch etapach: Pierwszy etap odbywa się w wielkim piecu i polega na redukcji żelaza jako pierwiastka z tlenowych związków rud i oddzieleniu go od tzw skały płonnej. Do wielkiego pieca dostarcza się, rudę żelaza, topniki, koks, oraz gorące powietrze. Produktem tego procesu jest surówka żelaza o zawartości 93% żelaza i 7% innych pierwiastków, zarówno pożytecznych dla stali (C, Mn, Si) jak i z zanieczyszczeniami (S,P), drugi etap, odbywa się w piecach martenowskich, piecach elektrycznych lub w konwertorach tlenowych. Polega na usuwaniu z surówki domieszek do granic wymaganych poprzez utlenianie surówki, a zanieczyszczenia do granic dopuszczalnych. Produktem jest stal. Elementy zimnogięte- (równoramienne i równoramienne), ceowniki, rury, zetowniki, blachy (cienkie 0,2-0,4mm, średnie 4-12mm, grube >12mm) blachy fałdowe i faliste.
Węgiel - C jest podstawowym składnikiem stali. Stal wraz ze wzrostem zawartości węgla zwiększa swą twardość, granicę plastyczności i wytrzymałość doraźną. Obniżają się natomiast właściwości plastyczne stali: udarność, wydłużenie i przewężenie. Przy podgrzaniu stali stali zwiększa się jej hartowność i skłonność do rozrostu ziaren. Stal na konstrukcje spawalne zawiera do 0,22% C, ale za spawalną uważa się stal o zawartości do 0,30% C.Mangan - Mn w stali węglowej jest wprowadzany głównie w celu związania siarki (siarczki manganu) oraz tlenu. W stali niskostopowej mangan przy ilości większej niż 0,8% działa podobnie jak węgiel, tzn. zwiększa wytrzymałość, hartowność i skłonność do rozrostu ziaren, ale też przy ilości do 2% zwiększa udarność. Wysokostopowa stal manganowa jest odporna na ścieranie. Dopuszczalną zawartość manganu ustala się w stali w zależności od ilości węgla. Między innymi ocena spawalności metalurgicznej zależy od tzw. równoważnika węgla CE wyrażonego wzorem:CE =C + Mn/6 + (Cr+V+Mo)/5 + (Ni+Cu)/15. Spełnienie warunku CE <0,42% oznacza, że stal jest dobrze spawalna. Gdy CE =0,42-0,6%, to wymagane jest podgrzanie elementów stalowych przed spawaniem.Krzem - Si w stali węglowej spełnia funkcję odtleniacza. Krzem zwiększa twardość, wytrzymałość na rozciąganie, a zwłaszcza sprężystość stali, wpływa na jej wydłużenie, przewężenie, udarność i spawalność. Jednak niewielka zawartość Si zwiększa Rm i Re, tylko nieznacznie pogarszając ciągliwość.Aluminium - Al działa odtleniająco, wiążąc gazy, zwłaszcza tlen i azot; zmniejsza w ten sposób tendencję stali do starzenia się. Dodatek aluminium 0,02% hamuje rozrost ziaren austenitu, oraz gwarantuje wysoki stopień uspokojenia stali, zapewniając wysoką jej udarność oraz odporność na kruche pękanie w obniżonej temperaturze.Chrom - Cr, podobnie jak mangan, zwiększa twardość stali, jaj wytrzymałość na rozciąganie oraz granicę plastyczności i sprężystości, obniżając nieznacznie wydłużenie i przewężenie. Chrom tworzy z węglem bardzo trwałe węgliki, przez co zwiększa odporność stali na ścieranie. Większe ilości chromu powodują odporność stali na utlenianie; tworzą się wówczas na powierzchni elementu szczelne warstewki tlenków.Nikiel - Ni, podobnie jak i chrom opóźnia rozrost ziarn austenitu, zwiększa hartowność, twardość i wytrzymałość stali, a także wpływa dodatnio na jej ciągliwość i udarność w niskiej temperaturze.Wanad - V tworzy bardzo trwałe i liczne węgliki, które rozmieszczone w płynnej stali działają jako ośrodki krystalizacji i nadają jej drobnoziarnistą strukturę. Dzięki twardym węglikom zwiększa się odporność stali na ścieranie. Ponadto wanad już przy małych ilościach (0,15 do 0,30%) wywiera dodatni wpływ na właściwości mechaniczne stali, wybitnie zwiększając jej sprężystość, wytrzymałość i udarność, a zachowując przy tym dobrą jej ciągliwość.Miedź - Cu dostaje się do stali ze złomu i znajduje się prawie w każdej stali w ilości od 0,1 do 0,2%. Większa ilość miedzi zwiększa odporność stali na korozję, a ponadto z dodatkiem Cr i Ni podwyższa jej Rm i Re.Molibden - Mo dodawany do stali w ilości 0,2 do 0,3% powoduje zwiększenie jej hartowności i wytrzymałości oraz granic plastyczności i sprężystości. Ponadto molibden zwiększa wytrzymałość stali na pełzanie.Fosfor - P, składnik szkodliwy, dostaje się do stali z surówki oraz ze złomu. Trudno go usunąć, gdyż łączy się z żelazem, tworząc grube żyły fosforków na granicach ziarn. Fosfor nieznacznie zwiększa wytrzymałość stali, ale silnie obniża jej plastyczność i udarność; powoduje też tzw. kruchość na zimno. Zawartość fosforu ogranicza się w stalach spawalnych do 0,05%, a w stalach jakościowych od 0,03 do 0,04%.Siarka - S, składnik szkodliwy, dostaje się do stali z surówki i ze złomu, i nie można jaj całkowicie usunąć. Siarka w jeszcze większym stopniu niż fosfor wykazuje bardzo dużą skłonność do segregacji, rozdzielając się nierównomiernie w różnych częściach wlewka. Siarka tworzy z żelazem siarczek żelaza, powodujący kruchość stali na gorąco.Cynkowanie - obróbka wykończająca polegająca na pokrywaniu powierzchni przedmiotów stalowych cienką powłoką cynku w celu ochrony przed korozją powodowaną działaniem powietrza i wody. Cynkowanie jest stosowane powszechnie w wielu gałęziach gospodarki. Powłokę cynkową stosuje się w rurach wodociągowych, zbiorników wodnych i w wielu innych urządzeń i przedmiotach, które mają lub mogą mieć styczność z wodą.