Når nogle mennesker tænker på stål, kan de forestille sig, at en skyskraber samles ved hjælp af massive nittebjælker, mens andre mennesker kan forestille sig en klassisk bils karrosseri og motor på et biludstilling. Faktisk er stål til stede i mange ting, som folk bruger hver dag. Forståelse af den kemiske sammensætning af stål er nyttig, når man bestemmer, hvilken slags stål der skal bruges, samt i hvilken applikation man skal bruge det. Fordi stål er en blanding snarere end en kemisk forbindelse, har den ikke en bestemt formel for kemisk forbindelse. Når du leder efter den rigtige type stål, du skal bruge, bestemmer tilsætningsstofferne, hvilket stål der er det bedste valg til dit formål.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Stål er en blanding af jern og kulstof smeltet sammen med et eller flere andre metaller eller ikke-metaller. Fordi stål er en blanding snarere end en kemisk forbindelse, har stål ikke en bestemt formel for kemisk forbindelse. Navngivningskonventionen for stål afhænger af stålets sammensætning - hvad der blandes med jernet - såsom kulstofstål eller wolframstål.
Jern og kulstof spiller en stor rolle
Jern er et moderat reaktivt metal, der er tilbøjeligt til at blive kemisk kombineret med ikke-metal såsom ilt og kulstof. Når jern udvindes eller på anden måde findes i naturen, findes det typisk som et naturligt forekommende mineral. Når jernmalm opvarmes i nærværelse af et reduktionsmiddel, såsom kulilte, producerer det metallisk jern. Derfra raffineres jern yderligere for at skabe en jern-kulstoflegering, der kan bruges til at fremstille det materiale, vi kender som stål.
Jern-kulstoflegeringen er basismaterialet i stål. Andelen af kulstof i legeringen er normalt omkring 0,15 til 0,30 procent, og det bestemmer den oprindelige styrke og duktilitet - evnen til at blive trukket ind i ledning eller til at blive bearbejdet - af legeringen. Når legeringen har en større andel kulstof i sig, er stålet stærkere. Det er dog mindre duktilt end en legering med lavere kulstof.
Efter at jern-kulstoflegeringen er blevet raffineret til det ønskede forhold mellem kulstof og jern, kan yderligere materialer tilsættes for at forbedre egenskaberne for den endelige stållegering. For eksempel, hvis den endelige legering er rustfrit stål, tilsættes krom og mangan til blandingen.
Forbedrende stål
Mens nogle former for stål, såsom blødt stål, ikke kan bestå af andet end jern og kulstof, bruges flere vigtige kemiske elementer til at skabe stål af strukturel kvalitet. F.eks. Bruges mangan og niob til at give ekstra styrke til stål, mens krom, nikkel eller kobber tilsættes for at reducere stålets modtagelighed for rust og korrosion. På lignende måde kan molybdæn, vanadium, wolfram eller titanium tilsættes for at forbedre andre aspekter af stål for at forbedre ydeevnen. Stål kan behandles yderligere ved rustisolering ved hjælp af galvanisering (belægning med zink, ofte ved nedsænkning i smeltet zink) eller galvanisering (deponering af en materialebelægning på overfladen ved hjælp af en elektrisk nuværende).
