En verden uten stålkonstruksjoner i den ville være ugjenkjennelig som moderne på noen meningsfull måte. Stål er det dominerende materialet som brukes over hele planeten for konstruksjon av alt som trenger å være sterkt og varig: skyskrapere, jernbanespor, broer, bilrammer og utallige husholdningsredskaper som må tåle mye stress, slitasje og rive.
Karbonstål er et slags stål som inneholder mengder av grunnstoffet karbon, som du kanskje kjenner igjen fra andre studieretninger som et veldig vanlig og allsidig atom.
Endring av karbonmengdene i karbonstål, som aldri stiger over omtrent 2,0 prosent, kan endre stålets egenskaper drastisk. høykarbonstål er en variant som, til tross for at den er sprø av bransjestandarder, har blitt uunnværlig på tvers av utvekslinger av hverdagslivet.
Hva er stål?
Stål er ikke et metall, men et legering eller en blanding av metaller. Den består overveiende av det metalliske elementet jern (Fe), som ikke bare er viktig for konstruksjon, men som er nødvendig for dannelsen av oksygenbærende røde blodlegemer i kroppen din.
Når jern varmes opp til veldig høye temperaturer, for eksempel 1300 ° C, dannes gitterstrukturen av dets tilstøtende atomer endrer form og lar andre elementer, for eksempel karbon, faktisk gli gjennom sprekkene og infiltrere gitter. Når gitteret avkjøles, blir de andre elementene på en måte bakt inn i gitteret med jevne mellomrom, og blir en del av gitteret og endrer materialets egenskaper.
- Foruten basiselementet jern og selvfølgelig en viss mengde karbon i mange tilfeller, inkluderer andre elementer som finnes i stål mangan, kobolt, silisium og krom.
Typer karbonstål
Karbonstål, som du sannsynligvis kan samle fra tittelen på denne artikkelen, kommer i former sortert etter deres spesifikke karboninnhold. Stål med lite karbon er det som inneholder mindre enn 0,25 prosent karbon; middels karbonstål inneholder 0,25 prosent til 0,55 prosent karbon; og høykarbonstål er alle andre typer karbonstål.
Stål med lite karbon er ikke så hardt som varianter med høyere karbon, men er også mindre sprø. Selv om det sannsynligvis er vanskelig for deg å tenke på noen form for stål som "mykt", kan du sannsynligvis tenke på forskjeller i hvordan forskjellige stålobjekter føles selv når du leser dette, uten å ha visst at dette sannsynligvis var på grunn av deres forskjellige karbon innhold.
Hva er høykarbonstål?
Alt stål med et karboninnhold på 0,55 prosent eller høyere, eller omtrent en del i 180, betraktes som høyt karbonstål. Å skyve dette innholdet over 2 prosent gjør resultatet ekstremt sprøtt og begrenset, selv om det er slik støpejernsprodukter (f.eks. Vedovner, kokekar) blir laget. Så som du kan se, "høyt karbon"er et relativt begrep.
Høy karbonstålegenskaper inkluderer veldig høy styrke, ekstrem hardhet og slitestyrke, og moderat duktilitet, et mål på materialets evne til å tåle å bli deformert uten egentlig bryte.
Den brukes i skjæreverktøy på grunn av sin evne til å holde en veldig skarp kant under tvang; den brukes også til murspiker, som lett kan bankes i stein (om enn ikke med hendene).
Hva er verktøy-karbonstål?
Stål med karboninnhold høyere enn 0,8 prosent er kjent som verktøy-karbonstål. Navnet er ment som noe av en ledetråd; På grunn av sin ekstreme hardhet brukes disse stålene i stansesyler, skjærblad, forskjellige typer fjærer og alle slags skjæreutstyr, kniver og barberhøvler.
Jernet i karbonstål, i motsetning til det i rustfritt stål, er ikke motstandsdyktig mot oksidasjon (ellers kjent i de fleste observerte tilfeller som rust) uavhengig av karboninnhold. Jo høyere karboninnholdet i stål er, desto mer motstandsdyktig er det mot korrosjon på grunn av dets større samlede styrke.