Când unii oameni se gândesc la oțel, ar putea imagina un zgârie-nori asamblat folosind grinzi masive nituite, în timp ce alții ar putea imagina caroseria și motorul unei mașini clasice la o expoziție auto. Într-adevăr, oțelul este prezent în multe lucruri pe care oamenii le folosesc în fiecare zi. Înțelegerea compoziției chimice a oțelului este utilă atunci când se determină ce tip de oțel trebuie utilizat, precum și în ce aplicație să-l folosească. Deoarece oțelul este mai degrabă un amestec decât un compus chimic, acesta nu are o formulă stabilită de compus chimic. Când căutați tipul potrivit de oțel de utilizat, aditivii determină care oțel este cea mai bună alegere pentru scopul dvs.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Oțelul este un amestec de fier și carbon topit împreună cu unul sau mai multe alte metale sau nemetale. Deoarece oțelul este mai degrabă un amestec decât un compus chimic, oțelul nu are o formulă de compus chimic stabilită. Convenția de denumire a oțelului depinde de compoziția oțelului - ceea ce este amestecat cu fierul - cum ar fi oțelul carbon sau oțelul tungsten.
Fierul și carbonul joacă un rol important
Fierul este un metal moderat reactiv, care este predispus la combinarea chimică cu nemetalele precum oxigenul și carbonul. Când fierul este extras sau altfel găsit în natură, acesta se găsește de obicei ca un mineral natural. Când minereul de fier este încălzit în prezența unui agent reducător, cum ar fi monoxidul de carbon, acesta produce fier metalic. De acolo, fierul este rafinat în continuare pentru a crea un aliaj fier-carbon care poate fi folosit pentru a face materialul pe care îl cunoaștem ca oțel.
Aliajul fier-carbon este materialul de bază al oțelului. Proporția de carbon din aliaj este de obicei de la 0,15 la 0,30 la sută și determină rezistența inițială și ductilitatea - capacitatea de a fi trase în sârmă sau de a fi prelucrate - ale aliajului. Când aliajul are o proporție mai mare de carbon, oțelul este mai puternic. Cu toate acestea, este mai puțin ductil decât un aliaj cu conținut scăzut de carbon.
După ce aliajul fier-carbon a fost rafinat la raportul dorit dintre carbon și fier, se pot adăuga materiale suplimentare pentru a spori caracteristicile aliajului final de oțel. De exemplu, dacă aliajul final este din oțel inoxidabil, la amestec se adaugă crom și mangan.
Îmbunătățirea oțelului
În timp ce unele forme de oțel, cum ar fi oțelul moale, pot consta în altceva decât fier și carbon, mai multe elemente chimice importante sunt utilizate pentru a crea oțel de calitate structurală. De exemplu, manganul și niobiul sunt utilizate pentru a oferi o rezistență suplimentară oțelului, în timp ce se adaugă crom, nichel sau cupru pentru a reduce sensibilitatea oțelului la rugină și coroziune. În mod similar, molibden, vanadiu, tungsten sau titan pot fi adăugate pentru a îmbunătăți alte aspecte ale oțelului pentru a îmbunătăți performanța. Oțelurile pot fi prelucrate în continuare prin oxidare prin zincare (acoperire cu zinc, adesea prin imersiune în zinc topit) sau galvanizare (depunerea unui strat de material pe suprafață folosind un dispozitiv electric actual).