Ko nekateri pomislijo na jeklo, si lahko predstavljajo nebotičnik, ki ga sestavljajo z masivnimi zakovicami, drugi pa si lahko na avtomobilskem salonu predstavijo telo in motor klasičnega avtomobila. Jeklo je namreč prisotno v mnogih stvareh, ki jih ljudje uporabljajo vsak dan. Razumevanje kemične sestave jekla je koristno pri določanju, katero vrsto jekla je treba uporabiti, pa tudi pri kakšni uporabi. Ker je jeklo zmes in ne kemična spojina, nima določene formule kemične spojine. Ko iščete pravo vrsto jekla za uporabo, dodatki določajo, katero jeklo je najboljša izbira za vaš namen.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Jeklo je mešanica železa in ogljika, ki je spojena z eno ali več drugimi kovinami ali nekovinami. Ker je jeklo mešanica in ne kemična spojina, jeklo nima določene formule kemijske spojine. Dogovor o poimenovanju jekla je odvisen od sestave jekla - kaj je zmešano z železom - na primer ogljikovega jekla ali volframovega jekla.
Iron and Carbon igrajo veliko vlogo
Železo je zmerno reaktivna kovina, ki je nagnjena k kemičnemu kombiniranju z nekovinami, kot sta kisik in ogljik. Ko železo kopljejo ali ga kako drugače najdemo v naravi, ga običajno najdemo kot naravni mineral. Ko se železova ruda segreje v prisotnosti reduktorja, kot je ogljikov monoksid, nastane kovinsko železo. Od tam se železo še dodela, da se ustvari železo-ogljikova zlitina, ki jo lahko uporabimo za izdelavo materiala, ki ga poznamo kot jeklo.
Zlitina železo-ogljik je osnovni material jekla. Delež ogljika v zlitini je običajno okoli 0,15 do 0,30 odstotka, to pa določa začetno trdnost in gibčnost - sposobnost vlečenja v žico ali obdelave - zlitine. Kadar ima zlitina večji delež ogljika, je jeklo močnejše. Vendar je manj duktilna kot zlitina z nižjimi ogljiki.
Po prečiščevanju zlitine železa in ogljika do želenega razmerja ogljik proti železu se lahko dodajo dodatni materiali za izboljšanje lastnosti končne jeklene zlitine. Če je na primer končna zlitina nerjaveče jeklo, se mešanici doda krom in mangan.
Izboljšanje jekla
Medtem ko nekatere oblike jekla, na primer blago jeklo, lahko vsebujejo le železo in ogljik, se za ustvarjanje strukturnega jekla uporablja več pomembnih kemičnih elementov. Na primer, mangan in niobij se uporabljata za zagotavljanje dodatne trdnosti jekla, medtem ko so za zmanjšanje občutljivosti jekla na rjo in korozijo dodani krom, nikelj ali baker. Podobno lahko dodamo molibden, vanadij, volfram ali titan za izboljšanje drugih vidikov jekla za izboljšanje zmogljivosti. Jekla se lahko nadalje obdelujejo z zaščito pred rjo z galvanizacijo (prevleka s cinkom, pogosto s potopitvijo v staljeni cink) ali galvanizacijo (nanašanje materialne prevleke na površino z uporabo elektrike trenutno).