Ένας κόσμος χωρίς χαλύβδινες δομές σε αυτόν θα ήταν αγνώριστος ως σύγχρονος με οποιοδήποτε ουσιαστικό τρόπο. Ο χάλυβας είναι το κυρίαρχο υλικό που χρησιμοποιείται σε όλο τον πλανήτη για την κατασκευή οτιδήποτε πρέπει να είναι ισχυρό και ανθεκτικό: ουρανοξύστες, σιδηροδρομικές γραμμές, γέφυρες, κουφώματα αυτοκινήτων και αμέτρητα οικιακά εργαλεία που πρέπει να ανεχθούν πολύ άγχος, φθορά και σχίσιμο.
Χάλυβας άνθρακα είναι ένα είδος χάλυβα που περιέχει ποσότητες του στοιχείου άνθρακα, την οποία ίσως αναγνωρίζετε από άλλους τομείς μελέτης ως ένα πολύ κοινό και ευέλικτο άτομο.
Η αλλαγή των ποσοτήτων άνθρακα σε ανθρακούχο χάλυβα, που ποτέ δεν υπερβαίνει το 2,0% περίπου, μπορεί να αλλάξει δραστικά τις ιδιότητες του χάλυβα. χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι μια παραλλαγή που, παρόλο που είναι εύθραυστη από τα βιομηχανικά πρότυπα, έχει καταστεί απαραίτητη σε αμέτρητους τομείς της καθημερινής ανθρώπινης ζωής.
Τι είναι ο χάλυβας;
Ο χάλυβας δεν είναι μέταλλο αλλά ένα κράμα ή ένα μείγμα μετάλλων. Αποτελείται συντριπτικά από το μεταλλικό στοιχείο σιδήρου (Fe), το οποίο δεν είναι μόνο απαραίτητο για την κατασκευή, αλλά απαιτείται για το σχηματισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων που μεταφέρουν οξυγόνο στο σώμα σας.
Όταν ο σίδηρος θερμαίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, όπως 1.300 ° C, η δικτυωτή δομή σχηματίζεται από τα παρακείμενα άτομα του αλλάζει σχήμα και επιτρέπει σε άλλα στοιχεία, όπως ο άνθρακας, να κυλήσουν ουσιαστικά στις ρωγμές και να διεισδύσουν στο πλέγμα. Όταν το πλέγμα ψύχεται, τα άλλα στοιχεία ψήνονται κατά κάποιο τρόπο στο πλέγμα σε τακτά χρονικά διαστήματα, γίνονται μέρος του πλέγματος και αλλάζουν τις ιδιότητες του υλικού.
- Εκτός από το βασικό στοιχείο σιδήρου και φυσικά κάποια ποσότητα άνθρακα σε πολλές περιπτώσεις, περιλαμβάνονται και άλλα στοιχεία του χάλυβα μαγγάνιο, κοβάλτιο, πυρίτιο και χρώμιο.
Τύποι χάλυβα άνθρακα
Ο χάλυβας άνθρακα, όπως πιθανότατα μπορείτε να συλλέξετε από τον τίτλο αυτού του άρθρου, έρχεται σε μορφές που βαθμολογούνται από τη συγκεκριμένη περιεκτικότητα σε άνθρακα. Ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι αυτός που περιέχει λιγότερο από 0,25% άνθρακα. χάλυβας μεσαίου άνθρακα περιέχει 0,25 τοις εκατό έως 0,55 τοις εκατό άνθρακα? και ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι κάθε άλλο είδος χάλυβα άνθρακα.
Ο χάλυβας χαμηλών εκπομπών άνθρακα δεν είναι τόσο σκληρός όσο οι ποικιλίες υψηλότερου άνθρακα, αλλά είναι επίσης λιγότερο εύθραυστος. Παρόλο που είναι πιθανότατα δύσκολο για σας να σκεφτείτε οποιοδήποτε είδος χάλυβα ως «μαλακό», μπορείτε πιθανώς να σκεφτείτε τις διαφορές στο πώς διαφορετικά χαλύβδινα αντικείμενα αισθάνονται ακόμη και όταν το διαβάζετε, χωρίς να γνωρίζετε ποτέ ότι αυτό ήταν πιθανό λόγω του διαφορετικού άνθρακα περιεχόμενο.
Τι είναι ο χάλυβας υψηλού άνθρακα;
Οποιοσδήποτε χάλυβας με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,55 τοις εκατό ή υψηλότερη, ή περίπου ένα μέρος το 180, θεωρείται χάλυβας υψηλού άνθρακα. Η ώθηση αυτού του περιεχομένου κατά 2% κάνει το αποτέλεσμα εξαιρετικά εύθραυστο και περιορισμένης χρήσης, αν και έτσι κατασκευάζονται προϊόντα από χυτοσίδηρο (π.χ. ξυλόσομπες, σκεύη μαγειρικής). Όπως μπορείτε να δείτε, "υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα"είναι ένας σχετικός όρος.
Οι ιδιότητες χάλυβα υψηλού άνθρακα περιλαμβάνουν πολύ υψηλή αντοχή, εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στη φθορά και μέτρια ολκιμότητα, ένα μέτρο της ικανότητας ενός υλικού να ανέχεται την παραμόρφωση χωρίς πραγματικά σπάσιμο.
Χρησιμοποιείται σε εργαλεία κοπής, λόγω της ικανότητάς του να διατηρεί μια πολύ αιχμηρή άκρη υπό πίεση. Χρησιμοποιείται επίσης για τα νύχια τοιχοποιίας, τα οποία μπορούν να χτυπηθούν εύκολα σε βράχο (αν και όχι με τα χέρια σας).
Τι είναι το εργαλείο-χάλυβας άνθρακα;
Οι χάλυβες με περιεκτικότητα σε άνθρακα άνω του 0,8% είναι γνωστοί ως χάλυβες άνθρακα εργαλείων. Το όνομα εννοείται ως κάτι σαν ένδειξη. Λόγω της ακραίας σκληρότητάς τους, αυτοί οι χάλυβες χρησιμοποιούνται σε τρυπήματα, κοπτικές λεπίδες, διάφορα είδη ελατηρίων και κάθε είδους εργαλεία κοπής, μαχαίρια και ξυράφια.
Ο σίδηρος από ανθρακούχο χάλυβα, σε αντίθεση με αυτόν του ανοξείδωτου χάλυβα, δεν είναι ανθεκτικός στην οξείδωση (αλλιώς γνωστός στις περισσότερες παρατηρούμενες περιπτώσεις ως σκουριάανεξάρτητα από την περιεκτικότητα σε άνθρακα. Ωστόσο, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χάλυβα, τόσο πιο ανθεκτική είναι στη διάβρωση λόγω της μεγαλύτερης συνολικής αντοχής του.