En verden uden stålkonstruktioner i den ville være uigenkendelig som moderne på nogen meningsfuld måde. Stål er det dominerende materiale, der bruges over hele planeten til konstruktion af alt, hvad der skal være stærkt og varigt: skyskrabere, jernbanespor, broer, bilrammer og utallige husholdningsredskaber, der skal tåle meget stress, slid og tåre.
Kulstofstål er en slags stål, der indeholder mængder af grundstoffet carbon, som du måske genkender fra andre studieretninger som et meget almindeligt og alsidigt atom.
Ændring af mængderne af kulstof i kulstofstål, der aldrig stiger over cirka 2,0 procent, kan ændre stålets egenskaber drastisk; kulstofstål er en variant, der på trods af at den er sprød af industristandarder, er blevet uundværlig på tværs af utallige samfundslag i hverdagen.
Hvad er stål?
Stål er ikke et metal, men et legering eller en blanding af metaller. Det består overvejende af det metalliske element jern (Fe), som ikke kun er vigtigt for konstruktion, men som er nødvendigt for dannelsen af de iltbærende røde blodlegemer i din krop.
Når jern opvarmes til meget høje temperaturer, såsom 1.300 ° C, dannes gitterstrukturen af dets tilstødende atomer ændrer form og gør det muligt for andre elementer, såsom kulstof, faktisk at glide gennem revnerne og infiltrere gitter. Når gitteret afkøles, bages de andre elementer på en måde i gitteret med jævne mellemrum og bliver en del af gitteret og ændrer materialets egenskaber.
- Udover basiselementet jern og selvfølgelig en vis mængde kulstof i mange tilfælde inkluderer andre grundstoffer, der findes i stål mangan, cobalt, silicium og krom.
Typer af kulstofstål
Kulstofstål, som du sandsynligvis kan samle fra titlen på denne artikel, kommer i former sorteret efter deres specifikke kulstofindhold. Stål med lavt kulstofindhold er det, der indeholder mindre end 0,25 procent kulstof; medium kulstofstål indeholder 0,25 procent til 0,55 procent kulstof; og kulstofstål er enhver anden form for kulstofstål.
Stål med lavt kulstofindhold er ikke så hårdt som sorter med højere kulstof, men er også mindre skørt. Selvom det sandsynligvis er svært for dig at tænke på enhver form for stål som "blød", kan du sandsynligvis tænke på forskelle i hvordan forskellige stålgenstande føles selv når du læser dette uden nogensinde at have vidst, at dette sandsynligvis var på grund af deres forskellige kulstof indhold.
Hvad er kulstofstål?
Ethvert stål med et kulstofindhold på 0,55 procent eller derover eller ca. en del i 180 betragtes som kulstofstål. At skubbe dette indhold forbi 2 procent gør resultatet ekstremt skørt og begrænset, selvom det er sådan, støbejernsprodukter (f.eks. Komfurer, køkkengrej) fremstilles. Så som du kan se, "højt kulstofindhold"er et relativt udtryk.
Egenskaber med højt kulstofstål inkluderer en meget høj styrke, ekstrem hårdhed og slidstyrke og moderat duktilitet, et mål for materialets evne til at tolerere at blive deformeret uden egentlig bryde.
Det bruges i skæreværktøjer på grund af dets evne til at holde en meget skarp kant under tvang; det bruges også til murede negle, som let kan bankes ned i klippen (omend ikke med dine hænder).
Hvad er værktøjs-kulstofstål?
Stål med kulstofindhold højere end 0,8 procent er kendt som værktøj-kulstofstål. Navnet er ment som noget af en anelse; på grund af deres ekstreme hårdhed anvendes disse stål i huler, klipningsklinger, forskellige slags fjedre og alle slags skæreudstyr, knive og barbermaskiner.
Jernet i kulstofstål er i modsætning til det i rustfrit stål ikke modstandsdygtigt over for oxidation (ellers kendt i de fleste observerede tilfælde som rust) uanset dets kulstofindhold. Jo højere kulstofindholdet i stål er, desto mere modstandsdygtig er det mod korrosion på grund af dets større samlede styrke.
