जब कुछ लोग स्टील के बारे में सोचते हैं, तो वे कल्पना कर सकते हैं कि गगनचुंबी इमारत को बड़े पैमाने पर रिवेट किए गए बीम का उपयोग करके इकट्ठा किया जा रहा है, जबकि अन्य लोग कार शो में क्लासिक कार के शरीर और इंजन को चित्रित कर सकते हैं। दरअसल, स्टील कई ऐसी चीजों में मौजूद होता है, जिनका इस्तेमाल लोग रोजाना करते हैं। स्टील की रासायनिक संरचना को समझना उपयोगी होता है जब यह निर्धारित किया जाता है कि किस प्रकार के स्टील का उपयोग किया जाना चाहिए, साथ ही साथ किस अनुप्रयोग में इसका उपयोग करना है। क्योंकि स्टील एक रासायनिक यौगिक के बजाय एक मिश्रण है, इसका एक निर्धारित रासायनिक यौगिक सूत्र नहीं है। जब आप उपयोग करने के लिए सही प्रकार के स्टील की तलाश कर रहे हैं, तो एडिटिव्स यह निर्धारित करते हैं कि आपके उद्देश्य के लिए कौन सा स्टील सबसे अच्छा विकल्प है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
स्टील एक या एक से अधिक अन्य धातुओं या अधातुओं के साथ मिलकर लोहे और कार्बन का मिश्रण है। क्योंकि स्टील एक रासायनिक यौगिक के बजाय एक मिश्रण है, स्टील का एक निर्धारित रासायनिक यौगिक सूत्र नहीं होता है। स्टील के लिए नामकरण परंपरा स्टील की संरचना पर निर्भर करती है - लोहे के साथ क्या मिलाया जाता है - जैसे कार्बन स्टील या टंगस्टन स्टील।
आयरन और कार्बन एक बड़ी भूमिका निभाते हैं
लोहा एक मध्यम प्रतिक्रियाशील धातु है जो रासायनिक रूप से ऑक्सीजन और कार्बन जैसे गैर-धातुओं के साथ संयोजन के लिए प्रवण होता है। जब लोहे का खनन किया जाता है या अन्यथा प्रकृति में पाया जाता है, तो यह आमतौर पर प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले खनिज के रूप में पाया जाता है। जब लौह अयस्क को कार्बन मोनोऑक्साइड जैसे कम करने वाले एजेंट की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो यह धात्विक लोहा पैदा करता है। वहां से, लौह-कार्बन मिश्र धातु बनाने के लिए लोहे को और परिष्कृत किया जाता है जिसका उपयोग उस सामग्री को बनाने के लिए किया जा सकता है जिसे हम स्टील के रूप में जानते हैं।
लौह-कार्बन मिश्र धातु इस्पात की आधार सामग्री है। मिश्र धातु में कार्बन का अनुपात आमतौर पर लगभग 0.15 से 0.30 प्रतिशत होता है, और यह मिश्र धातु की प्रारंभिक ताकत और लचीलापन - तार में खींचने या काम करने की क्षमता - निर्धारित करता है। जब मिश्र धातु में कार्बन का बड़ा अनुपात होता है, तो स्टील मजबूत होता है। हालांकि, यह कम कार्बन मिश्र धातु की तुलना में कम नमनीय है।
लौह-कार्बन मिश्र धातु को कार्बन से लोहे के वांछित अनुपात में परिष्कृत करने के बाद, अंतिम स्टील मिश्र धातु की विशेषताओं को बढ़ाने के लिए अतिरिक्त सामग्री को जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि अंतिम मिश्र धातु स्टेनलेस स्टील है, तो मिश्रण में क्रोमियम और मैंगनीज मिलाया जाता है।
स्टील को बढ़ाना
जबकि स्टील के कुछ रूप, जैसे कि माइल्ड स्टील, में आयरन और कार्बन के अलावा और कुछ नहीं हो सकता है, संरचनात्मक-ग्रेड स्टील बनाने के लिए कई महत्वपूर्ण रासायनिक तत्वों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, स्टील को अतिरिक्त मजबूती प्रदान करने के लिए मैंगनीज और नाइओबियम का उपयोग किया जाता है, जबकि जंग और जंग के लिए स्टील की संवेदनशीलता को कम करने के लिए क्रोमियम, निकल या तांबे को जोड़ा जाता है। इसी तरह, प्रदर्शन में सुधार के लिए स्टील के अन्य पहलुओं को बढ़ाने के लिए मोलिब्डेनम, वैनेडियम, टंगस्टन या टाइटेनियम को जोड़ा जा सकता है। गैल्वनाइजेशन (जस्ता के साथ कोटिंग, अक्सर विसर्जन द्वारा) का उपयोग करके स्टील को जंगरोधी द्वारा संसाधित किया जा सकता है पिघला हुआ जस्ता में) या इलेक्ट्रोप्लेटिंग (एक विद्युत का उपयोग करके सतह पर एक सामग्री कोटिंग जमा करना) वर्तमान)।