Мир без стальных конструкций был бы неузнаваем как современный во всех смыслах. Сталь - преобладающий материал, используемый на всей планете для строительства всего, что должно быть прочным и долговечным: небоскребы, железнодорожные пути, мосты, автомобильные рамы и бесчисленные бытовые инструменты, которые должны выдерживать большие нагрузки, износ и рвать.
Углеродистая сталь - это разновидность стали, содержащая элементарный углерод, который вы, возможно, узнаете из других областей исследования как очень распространенный и универсальный атом.
Изменение количества углерода в углеродистой стали, которое никогда не превышает примерно 2,0 процента, может резко изменить свойства стали; высокая углеродистая сталь это вариант, который, несмотря на то, что он хрупкий по отраслевым стандартам, стал незаменимым в бесчисленных сферах повседневной жизни человека.
Что такое сталь?
Сталь - это не металл, а сплав или смесь металлов. Он состоит в основном из металлического элемента железа (Fe), который не только необходим для строительства, но и необходим для образования переносящих кислород красных кровяных телец в вашем теле.
Когда железо нагревается до очень высоких температур, например 1300 ° C, структура решетки, образованная соседними атомами изменяет форму и позволяет другим элементам, таким как углерод, фактически проходить через трещины и проникать в решетка. Когда решетка охлаждается, другие элементы в некотором смысле впекаются в решетку через равные промежутки времени, становясь частью решетки и изменяя свойства материала.
- Помимо основного элемента железа и, конечно же, некоторого количества углерода во многих случаях, другие элементы, обнаруженные в стали, включают: марганец, кобальт, кремний а также хром.
Типы углеродистой стали
Углеродистая сталь, как вы, вероятно, можете понять из названия этой статьи, бывает разных форм, сортируемых по определенному содержанию углерода. Низкоуглеродистая сталь - это сталь, содержащая менее 0,25 процента углерода; среднеуглеродистая сталь содержит от 0,25 до 0,55 процента углерода; а высокоуглеродистая сталь - это любой другой вид углеродистой стали.
Низкоуглеродистая сталь не такая твердая, как высокоуглеродистые, но также менее хрупкая. Хотя вам, вероятно, трудно думать о какой-либо стали как о «мягкой», вы, вероятно, можете подумать о различиях в том, как различные стальные предметы ощущаются даже тогда, когда вы читаете это, даже не подозревая, что это, вероятно, из-за их различного углерода содержание.
Что такое высокоуглеродистая сталь?
Любая сталь с содержанием углерода 0,55 процента или выше, или примерно 1/180, считается высокоуглеродистой сталью. Увеличение этого содержания выше 2 процентов делает результат чрезвычайно хрупким и ограниченным в использовании, хотя именно так производятся чугунные изделия (например, дровяные печи, кухонная посуда). Итак, как видите, "высокоуглеродистый"- термин относительный.
Свойства высокоуглеродистой стали включают очень высокую прочность, чрезвычайную твердость и износостойкость, а также умеренная пластичность, мера способности материала выдерживать деформацию без фактического ломка.
Он используется в режущих инструментах из-за его способности удерживать очень острый край под давлением; он также используется для кладки гвоздей, которые можно легко забить в камень (хотя и не руками).
Что такое инструментальная углеродистая сталь?
Стали с содержанием углерода более 0,8% известны как инструментально-углеродистые стали. Название означает что-то вроде подсказки; из-за своей чрезвычайной твердости эти стали используются в пробивных шилах, режущих лезвиях, различных пружинах и всевозможных режущих инструментах, ножах и бритвах.
Железо в углеродистой стали, в отличие от нержавеющей стали, не устойчиво к окислению (в большинстве наблюдаемых случаев другое известное как ржавчина) независимо от содержания углерода. Однако чем выше содержание углерода в стали, тем она более устойчива к коррозии из-за большей общей прочности.