Keď niektorí myslia na oceľ, môžu si predstaviť, že mrakodrap bude zostavený pomocou mohutných nitovaných nosníkov, zatiaľ čo iní ľudia si môžu na autosalóne predstaviť karosériu a motor klasického automobilu. Oceľ je skutočne prítomná v mnohých veciach, ktoré ľudia používajú každý deň. Pochopenie chemického zloženia ocele je užitočné pri určovaní toho, aký druh ocele by sa mal použiť, ako aj pri akej aplikácii sa má použiť. Pretože oceľ je skôr zmesou ako chemickou zlúčeninou, nemá stanovený vzorec chemickej zlúčeniny. Ak hľadáte správny druh ocele, ktorý chcete použiť, aditíva určujú, ktorá oceľ je najlepšou voľbou pre váš účel.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Oceľ je zmes železa a uhlíka taveného spolu s jedným alebo viacerými kovmi alebo nekovmi. Pretože oceľ je skôr zmesou ako chemickou zlúčeninou, nemá oceľ stanovený vzorec chemickej zlúčeniny. Konvencia pomenovania ocele závisí od zloženia ocele - čo je zmiešané so železom - ako je uhlíková oceľ alebo volfrámová oceľ.
Železo a uhlík hrajú veľkú úlohu
Železo je stredne reaktívny kov, ktorý je náchylný na chemickú kombináciu s nekovmi, ako je kyslík a uhlík. Keď sa železo ťaží alebo sa inak nachádza v prírode, zvyčajne sa vyskytuje ako prírodný minerál. Keď sa železná ruda zahrieva v prítomnosti redukčného činidla, ako je oxid uhoľnatý, vzniká kovové železo. Odtiaľ sa železo ďalej rafinuje a vytvára sa zliatina železa a uhlíka, z ktorej sa dá vyrobiť materiál, ktorý poznáme ako oceľ.
Zliatina železo-uhlík je základným materiálom z ocele. Podiel uhlíka v zliatine je zvyčajne okolo 0,15 až 0,30 percenta a určuje počiatočnú pevnosť a ťažnosť zliatiny - schopnosť byť vtiahnutý do drôtu alebo opracovaný. Keď má zliatina v sebe väčší podiel uhlíka, oceľ je pevnejšia. Je však menej tvárna ako zliatina s nízkym obsahom uhlíka.
Po rafinácii zliatiny železo-uhlík na požadovaný pomer uhlíka k železu možno pridať ďalšie materiály na zlepšenie vlastností konečnej zliatiny ocele. Napríklad ak je konečnou zliatinou nehrdzavejúca oceľ, do zmesi sa pridá chróm a mangán.
Posilnenie ocele
Zatiaľ čo niektoré formy ocele, napríklad mäkká oceľ, nemôžu pozostávať z ničoho iného ako zo železa a uhlíka, na výrobu konštrukčnej ocele sa používa niekoľko dôležitých chemických prvkov. Napríklad na zvýšenie pevnosti ocele sa používa mangán a niób, zatiaľ čo sa chróm, nikel alebo meď pridávajú na zníženie náchylnosti ocele na hrdzu a koróziu. Podobne sa môže pridať molybdén, vanád, volfrám alebo titán, aby sa zlepšili ďalšie aspekty ocele na zlepšenie výkonu. Ocele je možné ďalej spracovávať nehrdzavejúcou metódou pomocou galvanizácie (pokovovanie zinkom, často ponorením) do roztaveného zinku) alebo elektrolyticky pokovovať (nanášaním povlaku materiálu na povrch pomocou elektrického prúd).