Un mondo senza strutture in acciaio sarebbe irriconoscibile come moderno in qualche modo significativo. L'acciaio è il materiale predominante utilizzato in tutto il pianeta per la costruzione di tutto ciò che deve essere forte e duraturo: grattacieli, binari ferroviari, ponti, telai di automobili e innumerevoli utensili domestici che devono sopportare molto stress, usura e lacrima.
Acciaio al carbonio è un tipo di acciaio contenente quantità dell'elemento carbonio, che forse riconosci da altri campi di studio come un atomo molto comune e versatile.
La modifica della quantità di carbonio nell'acciaio al carbonio, che non supera mai circa il 2,0 percento, può modificare drasticamente le proprietà dell'acciaio; acciaio al carbonio è una variante che, nonostante sia fragile per gli standard del settore, è diventata indispensabile in innumerevoli percorsi della vita umana quotidiana.
Cos'è l'acciaio?
L'acciaio non è un metallo ma un lega o una miscela di metalli. È costituito prevalentemente dall'elemento metallico ferro (Fe), che non è solo essenziale per la costruzione, ma è necessario per la formazione dei globuli rossi che trasportano ossigeno nel tuo corpo.
Quando il ferro viene riscaldato a temperature molto elevate, come 1.300 °C, la struttura reticolare formata dai suoi atomi adiacenti cambia forma e consente ad altri elementi, come il carbonio, di penetrare in effetti attraverso le fessure e di infiltrarsi nel reticolo. Quando il reticolo si raffredda, gli altri elementi vengono in un certo senso cotti nel reticolo a intervalli regolari, diventando parte del reticolo e modificando le proprietà del materiale.
- Oltre all'elemento base ferro e naturalmente una certa quantità di carbonio in molti casi, altri elementi presenti nell'acciaio includono steel manganese, cobalto, silicio e cromo.
Tipi di acciaio al carbonio
L'acciaio al carbonio, come probabilmente puoi dedurre dal titolo di questo articolo, si presenta in forme graduate in base al loro contenuto di carbonio specifico. L'acciaio a basso tenore di carbonio è quello che contiene meno dello 0,25 percento di carbonio; l'acciaio a medio tenore di carbonio contiene dallo 0,25% allo 0,55% di carbonio; e l'acciaio ad alto tenore di carbonio è ogni altro tipo di acciaio al carbonio.
L'acciaio a basso tenore di carbonio non è duro come le varietà ad alto tenore di carbonio, ma è anche meno fragile. Sebbene sia probabilmente difficile per te pensare a qualsiasi tipo di acciaio come "morbido", probabilmente puoi pensare alle differenze nel modo diversi oggetti in acciaio si sentono anche mentre leggi questo, senza mai sapere che questo era probabilmente a causa del loro diverso carbonio soddisfare.
Che cos'è l'acciaio ad alto tenore di carbonio?
Qualsiasi acciaio con un contenuto di carbonio dello 0,55% o superiore, o circa una parte su 180, è considerato acciaio ad alto tenore di carbonio. Spingere questo contenuto oltre il 2% rende il risultato estremamente fragile e di uso limitato, sebbene sia così che vengono realizzati i prodotti in ghisa (ad esempio stufe a legna, pentole). Quindi, come puoi vedere, "alto tenore di carbonio"è un termine relativo.
Le proprietà dell'acciaio ad alto tenore di carbonio includono una resistenza molto elevata, estrema durezza e resistenza all'usura, e duttilità moderata, una misura della capacità di un materiale di tollerare di essere deformato senza effettivamente rottura.
Viene utilizzato negli utensili da taglio, per la sua capacità di mantenere un bordo molto affilato sotto sforzo; è anche usato per chiodi da muratura, che possono essere facilmente conficcati nella roccia (anche se non con le mani).
Che cos'è l'acciaio al carbonio per utensili?
Gli acciai con un contenuto di carbonio superiore allo 0,8 percento sono noti come acciai al carbonio per utensili. Il nome è inteso come una sorta di indizio; a causa della loro estrema durezza, questi acciai sono utilizzati in punteruoli, lame da taglio, molle di vario genere e tutti i tipi di strumenti da taglio, coltelli e rasoi.
Il ferro in acciaio al carbonio, a differenza di quello in acciaio inossidabile, non è resistente all'ossidazione (altrimenti noto nei casi più osservati come ruggine) indipendentemente dal suo contenuto di carbonio. Tuttavia, maggiore è il contenuto di carbonio dell'acciaio, più è resistente alla corrosione a causa della sua maggiore resistenza complessiva.