Kad neki ljudi pomisle na čelik, mogu zamisliti neboder koji se montira pomoću masivnih zakovicanih greda, dok drugi ljudi mogu predstaviti tijelo i motor klasičnog automobila na sajmu automobila. Doista, čelik je prisutan u mnogim stvarima koje ljudi svakodnevno koriste. Razumijevanje kemijske sastave čelika korisno je pri određivanju vrste čelika koji se koristi, kao i u kojoj ga primjeni koristiti. Budući da je čelik smjesa, a ne kemijski spoj, on nema postavljenu formulu kemijskog spoja. Kada tražite pravu vrstu čelika za upotrebu, aditivi određuju koji je čelik najbolji izbor za vašu svrhu.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Čelik je smjesa željeza i ugljika stopljena zajedno s jednim ili više drugih metala ili nemetala. Budući da je čelik smjesa, a ne kemijski spoj, čelik nema postavljenu formulu kemijskog spoja. Konvencija o imenovanju čelika ovisi o sastavu čelika - onome što se miješa sa željezom - poput ugljičnog čelika ili volframovog čelika.
Željezo i ugljik igraju veliku ulogu
Željezo je umjereno reaktivni metal koji je sklon kemijskom kombiniranju s nemetalima poput kisika i ugljika. Kada se željezo vadi ili se na neki drugi način nalazi u prirodi, ono se obično nalazi kao mineral koji se prirodno javlja. Kada se željezna ruda zagrije u prisutnosti redukcijskog sredstva poput ugljičnog monoksida, nastaje metalno željezo. Odatle se željezo dalje rafinira kako bi se stvorila legura željezo-ugljik koja se može koristiti za izradu materijala kojeg poznajemo kao čelik.
Legura željezo-ugljik osnovni je materijal čelika. Udio ugljika u leguri obično je oko 0,15 do 0,30 posto, a on određuje početnu čvrstoću i žilavost - sposobnost uvlačenja u žicu ili obrade - legure. Kada legura ima veći udio ugljika, čelik je jači. Međutim, manje je plastičan od legure s nižim ugljikom.
Nakon što se legura željezo-ugljik pročisti do željenog omjera ugljika i željeza, mogu se dodati dodatni materijali za poboljšanje karakteristika konačne legure čelika. Na primjer, ako je konačna legura nehrđajući čelik, smjesi se dodaju krom i mangan.
Poboljšanje čelika
Iako se neki oblici čelika, poput blagog čelika, mogu sastojati samo od željeza i ugljika, nekoliko važnih kemijskih elemenata koristi se za stvaranje čelika strukturnog razreda. Na primjer, mangan i niobij koriste se za pružanje dodatne čvrstoće čeliku, dok se krom, nikal ili bakar dodaju kako bi se smanjila osjetljivost čelika na hrđu i koroziju. Slično tome, molibden, vanadij, volfram ili titan mogu se dodati kako bi se poboljšali drugi aspekti čelika kako bi se poboljšale performanse. Čelici se mogu dalje obrađivati zaštitom od hrđe pocinčavanjem (premazivanje cinkom, često potapanjem u rastopljeni cink) ili galvaniziranje (taloženje materijalne prevlake na površinu pomoću električne Trenutno).