Az acél ötvözet, kombinált fém vasból és szénből. Az acél széntartalma eléri a legfeljebb 1,5 százalékot. Keménysége és szilárdsága miatt az acélt épületek, hidak, autók építésénél, valamint számos más gyártási és mérnöki alkalmazásnál használják.
A legtöbb ma gyártott acél egyszerű szénacél vagy egyszerűen szénacél. Az acélban lévő szén vas-karbid állapotban van. További elemek, köztük kén, foszfor, mangán és szilícium is jelen vannak.
Az acél széntartalma
A szénacél olyan acél, amelynek tulajdonságai elsősorban a széntartalma miatt vannak, és legfeljebb 0,5% szilíciumot és 1,5% mangánt tartalmaz. A sima szénacélok, amelyek 0,06% és 1,5% között vannak, négy típusra oszthatók:
- Holt puha acél, legfeljebb 0,15% szén
- Alacsony széndioxid vagy enyhe acél, 0,15-0,45% szén
- Közepesen szénacél, 0,45–0,8 százalék szén
- Magas szén-dioxid-tartalmú acél, 0,8–1,5 százalék szén
Ezek az acélok a lágyabbtól a keményebbig haladnak, de a növekvő törékenység felé is irányulnak. Az első típust autó karosszériákban használják. A második típus a sínekben és a síntermékekben található, mint például tengelykapcsolók, főtengelyek, tengelyek, fogaskerekek és kovácsdarabok. A harmadik típust vágószerszámokban és vasútvonalakban, az utolsó típust dugattyúkban és hengerekben használják.
Az acél fizikai fizikai tulajdonságai
Az acél sűrűsége 7850 kg / m3, így 7,85-szer olyan sűrű, mint a víz. 1510 C olvadáspontja magasabb, mint a legtöbb fémé. Összehasonlításképpen: a bronz olvadáspontja 1040 C, a rézé 1083 C, az öntöttvasé 1300 C, a nikkelé pedig 1453 C. A volfrám azonban 3410 C hőmérsékleten olvad meg, ami nem meglepő, mivel ezt az elemet izzószálakban használják.
Az acél lineáris tágulási együtthatója 20 C-on, µm / méter / Celsius fok, 11,1, ami ellenáll a méretváltozásnak a hőmérséklet változásával, mint például a réz (16,7), az ón (21,4) és az ólom (29.1).
Rozsdamentes acél
A rozsdamentes acélokat akkor alkalmazzák az építőiparban, amikor a korrózióállóság a fő előny, mint azoknál a késeknél, amelyeknek éles éleket kell fenntartaniuk. A rozsdamentes acélok másik gyakori oka magas hőmérsékleti tulajdonságaik. Egyes projektekben a magas hőmérsékletű oxidációs ellenállás abszolút követelmény, míg másokban a magas hőmérsékletű szilárdság elsődleges szükséglet.
Adalékok az acélhoz
Az acélhoz hozzáadott kis mennyiségű egyéb fém bizonyos tulajdonságokkal kedvező módon megváltoztatja tulajdonságait. Például a kobalt nagyobb mágneses permeabilitást eredményez, és mágnesekben használják. A mangán erőt és keménységet ad hozzá, és a termék alkalmas nagy teherbírású vasúti átjárókhoz. A molibdén magas hőmérsékleten megőrzi szilárdságát, ezért ez az adalék praktikus a fúróhegyek készítésekor. A nikkel és a króm ellenáll a korróziónak, és általában acélsebészeti műszerek gyártásához adják hozzá.