Když někteří lidé uvažují o oceli, mohou si představit, že se mrakodrap sestavuje pomocí mohutných nýtovaných paprsků, zatímco jiní si mohou představit tělo a motor klasického automobilu na autosalonu. Ocel je skutečně přítomna v mnoha věcech, které lidé používají každý den. Pochopení chemického složení oceli je užitečné při určování toho, jaký druh oceli by se měl použít, a také v jaké aplikaci je použít. Protože ocel je spíše směs než chemická sloučenina, nemá stanovený vzorec chemické sloučeniny. Když hledáte správný druh oceli, který chcete použít, aditiva určují, která ocel je pro váš účel tou nejlepší volbou.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Ocel je směs železa a uhlíku roztavená společně s jedním nebo více jinými kovy nebo nekovy. Protože ocel je spíše směs než chemická sloučenina, ocel nemá stanovený vzorec chemické sloučeniny. Konvence pojmenování oceli závisí na složení oceli - co je smícháno se železem - jako je uhlíková ocel nebo wolframová ocel.
Železo a uhlík hrají velkou roli
Železo je středně reaktivní kov, který je náchylný k chemickému kombinování s nekovy, jako je kyslík a uhlík. Když se železo těží nebo jinak nachází v přírodě, obvykle se vyskytuje jako přirozeně se vyskytující minerál. Když se železná ruda zahřívá v přítomnosti redukčního činidla, jako je oxid uhelnatý, produkuje kovové železo. Odtamtud se železo dále rafinuje, aby se vytvořila slitina železo-uhlík, kterou lze použít k výrobě materiálu známého jako ocel.
Slitina železo-uhlík je základní materiál z oceli. Podíl uhlíku ve slitině se obvykle pohybuje kolem 0,15 až 0,30 procenta a určuje počáteční pevnost a tažnost slitiny - schopnost vtažení do drátu nebo zpracování. Když má slitina větší podíl uhlíku, ocel je pevnější. Je však méně tvárná než slitina s nízkým obsahem uhlíku.
Poté, co byla slitina železo-uhlík rafinována na požadovaný poměr uhlík k železu, mohou být přidány další materiály ke zlepšení charakteristik konečné slitiny oceli. Například pokud je konečnou slitinou nerezová ocel, do směsi se přidá chrom a mangan.
Vylepšení oceli
Zatímco některé formy oceli, jako je měkká ocel, nemusí sestávat z ničeho jiného než ze železa a uhlíku, k výrobě konstrukční oceli se používá několik důležitých chemických prvků. Například mangan a niob se používají k zajištění vyšší pevnosti oceli, zatímco chrom, nikl nebo měď se přidávají ke snížení náchylnosti oceli k rzi a korozi. Podobně lze přidat molybden, vanad, wolfram nebo titan, aby se zlepšily další aspekty oceli za účelem zlepšení výkonu. Ocele lze dále zpracovávat korozivzdorným způsobem pomocí galvanizace (potažení zinkem, často ponořením) do roztaveného zinku) nebo galvanicky pokovovat (nanášení povlaku materiálu na povrch pomocí elektrického proud).