Maailm, milles pole teraskonstruktsioone, ei oleks kuidagi tähendusrikas tänapäevane. Teras on valdav materjal, mida kasutatakse kogu planeedil kõige tugevama ja vastupidavama ehitamiseks: pilvelõhkujad, raudteed, sillad, autoraamid ja lugematud kodutööriistad, mis peavad taluma palju stressi, kulumist ja pisar.
Süsinikteras on omamoodi teras, mis sisaldab süsinikuelementi, mille tunnete teistest uurimisvaldkondadest ehk väga levinud ja mitmekülgse aatomina.
Süsinikukoguste muutmine süsinikterases, mis kunagi ei tõuse üle 2,0 protsendi, võib terase omadusi drastiliselt muuta; kõrge süsinikusisaldusega teras on variant, mis hoolimata tööstuse standardite järgi rabedusest on muutunud hädavajalikuks inimese igapäevaelu lugematul arvul.
Mis on teras?
Teras pole metall, vaid sulam või metallide segu. See koosneb valdavalt metallist elemendist rauast (Fe), mis pole mitte ainult ehitamiseks hädavajalik, vaid on vajalik ka hapnikku kandvate punaste vereliblede moodustumiseks teie kehas.
Kui rauda kuumutatakse väga kõrgetele temperatuuridele, näiteks 1300 ° C, moodustub selle külgnevate aatomite võre struktuur muudab kuju ja võimaldab teistel elementidel, näiteks süsinikul, tegelikult läbi pragude libiseda ja infiltreeruda võre. Kui võre jahtub, küpsetatakse teised elemendid teatud mõttes võre sisse korrapäraste ajavahemike järel, muutudes võre osaks ja muutes materjali omadusi.
- Lisaks raua põhielemendile ja loomulikult mõnel juhul ka mõningale kogusele süsinikule sisaldavad muud terasest elemendid mangaan, koobalt, räni ja kroom.
Süsinikterase tüübid
Süsinikteras, nagu võite arvata selle artikli pealkirjast, on vormis, mis on liigitatud nende konkreetse süsinikusisalduse järgi. Madala süsinikusisaldusega teras on see, mis sisaldab vähem kui 0,25 protsenti süsinikku; keskmise süsinikusisaldusega teras sisaldab 0,25% kuni 0,55% süsinikku; ja kõrge süsinikusisaldusega teras on igasugune muu süsinikteras.
Madala süsinikusisaldusega teras ei ole nii kõva kui süsinikusisaldusega sort, kuid on ka vähem habras. Ehkki teil on ilmselt raske mõelda mis tahes tüüpi terasest kui "pehmest", võite arvata erinevusi selle osas erinevad terasest esemed tunnevad isegi seda lugedes, teadmata, et see on tõenäoline nende erineva süsiniku tõttu sisu.
Mis on süsinikusisaldusega teras?
Kõiki süsinikusisaldusega teraseid, mille süsinikusisaldus on 0,55 protsenti või rohkem või umbes üks osa 180-st, peetakse süsinikusisalduseks teraseks. Selle sisu ületamine üle 2 protsendi muudab tulemuse äärmiselt habras ja piiratud kasutusega, kuigi nii valmistatakse malmist tooteid (nt puupliidid, köögitarbed). Nii et nagu näete, "kõrge süsinikusisaldusega"on suhteline mõiste.
Kõrge süsinikusisaldusega terasest omaduste hulka kuuluvad väga kõrge tugevus, ülim kõvadus ja vastupidavus kulumisele ning mõõdukas nõtkus, mis näitab materjali võimet taluda deformeerumist ilma tegelikult purunemine.
Seda kasutatakse lõikeriistades, kuna see suudab vägisi teravat serva hoida; seda kasutatakse ka müüritise naelte jaoks, mida saab hõlpsalt kivisse punnitada (kuigi mitte oma kätega).
Mis on tööriist-süsinikteras?
Terased, mille süsinikusisaldus on üle 0,8 protsendi, on tuntud kui tööriist-süsinikterased. See nimi on mõeldud kui aimugi; äärmise kõvaduse tõttu kasutatakse neid teraseid aukudes, lõiketerades, mitmesugustes vedrudes ja igasugustes lõikeriistades, nugades ja pardlites.
Erinevalt roostevabast terasest raud süsinikusisalduses ei ole oksüdeerumisele vastupidav (enamikul täheldatud juhtudel on see muidu tuntud kui rooste) sõltumata selle süsinikusisaldusest. Kuid mida suurem on terase süsinikusisaldus, seda vastupidavam on see korrosioonile selle suurema üldise tugevuse tõttu.