鋼は合金であり、鉄と炭素でできた金属の組み合わせです。 鋼の炭素含有量は最大1.5パーセントに達します。 鋼はその硬度と強度のために、建物、橋、自動車、およびその他の多くの製造およびエンジニアリング用途の建設に使用されています。
今日生産されているほとんどの鋼は、普通炭素鋼または単に炭素鋼です。 鋼中の炭素は炭化鉄の状態で存在します。 硫黄、リン、マンガン、シリコンなどの他の元素も存在します。
鋼の炭素含有量
炭素鋼は、主に炭素含有量に起因する特性を持ち、0.5パーセントを超えるシリコンと1.5パーセントを超えるマンガンを含まない鋼として定義されます。 0.06パーセントの炭素から1.5パーセントの炭素までの範囲の普通炭素鋼は、4つのタイプに分けられます。
- 死んだ軟鋼、最大0.15パーセントの炭素
- 低炭素鋼または軟鋼、0.15パーセントから0.45パーセントの炭素
- 中炭素鋼、0.45パーセントから0.8パーセントの炭素
- 高炭素鋼、0.8％から1.5％の炭素
これらの鋼は、より柔らかいものからより硬いものへと進行しますが、脆性も増す傾向があります。 最初のタイプは自動車のボディに使用されます。 2番目のタイプは、カップリング、クランクシャフト、車軸、ギア、鍛造品などのレールおよびレール製品に見られます。 3番目のタイプは切削工具と線路に使用され、最後のタイプはピストンとシリンダーに使用されます。
鋼の基本的な物性
鋼の密度は7,850kg / mです。3、水の密度の7.85倍になります。 1,510℃の融点はほとんどの金属の融点よりも高いです。 これに対して、青銅の融点は1,040℃、銅の融点は1,083℃、鋳鉄の融点は1,300℃、ニッケルの融点は1,453℃です。 しかし、タングステンは3,410℃の焼け付くような温度で溶けます。これは、この元素が電球のフィラメントに使用されているため、驚くことではありません。
20°Cでの鋼の線膨張係数（摂氏1メートルあたりのμm）は11.1であり、 銅（16.7）、スズ（21.4）、鉛などよりも温度変化によるサイズ変化に強い (29.1).
ステンレス鋼
鋭い刃先を維持しなければならないナイフのように、耐食性が主要な資産である場合、ステンレス鋼が建設に使用されます。 ステンレス鋼が使用されるもう1つの一般的な理由は、その高温特性です。 一部のプロジェクトでは、高温耐酸化性が絶対的な要件ですが、他のプロジェクトでは、高温強度が主な要件です。
鋼への添加剤
鋼に添加された少量の他の金属は、特定の産業用途に有利な方法でその特性を変化させます。 たとえば、コバルトは透磁率が高く、磁石に使用されます。 マンガンは強度と硬度を高め、頑丈な踏切に適しています。 モリブデンは高温でも強度を維持するため、スピードドリルの先端を作るときに便利です。 ニッケルとクロムは腐食に抵抗し、通常、鋼製手術器具の製造に追加されます。