Μηχανικές ιδιότητες από ήπιο χάλυβα

Ο χάλυβας αποτελείται από άνθρακα και σίδηρο, με πολύ περισσότερο σίδηρο από τον άνθρακα. Στην πραγματικότητα, το πολύ, ο χάλυβας μπορεί να έχει περίπου 2,1 τοις εκατό άνθρακα. Ο μαλακός χάλυβας είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα δομικά υλικά. Είναι πολύ ανθεκτικό και μπορεί να κατασκευαστεί από άμεσα διαθέσιμα φυσικά υλικά. Είναι γνωστό ως ήπιος χάλυβας λόγω της σχετικά χαμηλής περιεκτικότητάς του σε άνθρακα.

Ο ήπιος χάλυβας περιέχει συνήθως 40 σημεία άνθρακα το πολύ. Ένα σημείο άνθρακα είναι 0,01% του άνθρακα στο χάλυβα. Αυτό σημαίνει ότι έχει το πολύ 0,4% άνθρακα. Οι περισσότεροι χάλυβες έχουν άλλα στοιχεία κράματος εκτός του άνθρακα για να τους δώσουν ορισμένες επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες. Ο χάλυβας 1018, ένας κοινός τύπος μαλακού χάλυβα, περιέχει περίπου 0,6% έως 0,9% μαγγάνιο, έως 0,04% φωσφόρο και έως 0,05% θείο. Η μεταβολή αυτών των χημικών ουσιών επηρεάζει ιδιότητες όπως αντοχή στη διάβρωση και αντοχή.

Ο ήπιος χάλυβας είναι πολύ ισχυρός λόγω της χαμηλής ποσότητας άνθρακα που περιέχει. Στην επιστήμη των υλικών, η δύναμη είναι ένας περίπλοκος όρος. Ο μαλακός χάλυβας έχει υψηλή αντοχή στη θραύση. Ο ήπιος χάλυβας, σε αντίθεση με τους υψηλότερους χάλυβες άνθρακα, είναι αρκετά ελαστικός, ακόμα και όταν είναι κρύος. Αυτό σημαίνει ότι έχει υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και πρόσκρουση. Οι υψηλότεροι χάλυβες άνθρακα συνήθως θρυμματίζονται ή σπάνε υπό πίεση, ενώ ο ήπιος χάλυβας κάμπτει ή παραμορφώνεται.

Ο ήπιος χάλυβας έχει πυκνότητα 0,228 λίβρες ανά κυβική ίντσα. Λιώνει στους 2.570 βαθμούς Φαρενάιτ. Έχει μια συγκεκριμένη θερμότητα περίπου .122 βρετανικών θερμικών μονάδων (BTU) ανά λίβρα, ανά κυβική ίντσα.

Ο ήπιος χάλυβας είναι ιδιαίτερα επιθυμητός για κατασκευή λόγω της συγκολλησιμότητας και της μηχανικότητάς του. Λόγω της υψηλής αντοχής και της ελαστικότητάς του, είναι αρκετά απαλό. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να επεξεργαστεί εύκολα σε σύγκριση με τους σκληρότερους χάλυβες. Είναι επίσης εύκολο να συγκολληθεί, τόσο στον εαυτό του όσο και σε άλλους τύπους χάλυβα. Παίρνει ένα ωραίο φινίρισμα και είναι γυαλισμένο. Ωστόσο, δεν μπορεί να σκληρυνθεί μέσω διεργασιών θερμικής επεξεργασίας, όπως και οι υψηλότεροι χάλυβες άνθρακα. Αυτό δεν είναι εντελώς κακό, γιατί οι σκληρότεροι χάλυβες δεν είναι τόσο ισχυροί, καθιστώντας τους μια κακή επιλογή για κατασκευαστικά έργα.