Коли деякі люди думають про сталь, вони можуть уявити собі хмарочос, який збирають за допомогою масивних клепаних балок, тоді як інші можуть зобразити кузов і двигун класичного автомобіля на автосалоні. Справді, сталь присутня у багатьох речах, якими люди користуються щодня. Розуміння хімічного складу сталі корисно при визначенні, який вид сталі слід використовувати, а також у якому застосуванні її використовувати. Оскільки сталь - це суміш, а не хімічна сполука, вона не має встановленої формули хімічної сполуки. Коли ви шукаєте потрібний тип сталі для використання, добавки визначають, яка сталь є найкращим вибором для вашої мети.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Сталь - це суміш заліза та вуглецю, яка сплавляється разом з одним або кількома іншими металами або неметалами. Оскільки сталь є сумішшю, а не хімічною сполукою, сталь не має заданої формули хімічної сполуки. Правила іменування сталі залежать від її складу - що змішується із залізом - наприклад, вуглецевої сталі або вольфрамової сталі.
Залізо та вуглець відіграють важливу роль
Залізо - це помірно реакційноздатний метал, який схильний хімічно поєднуватися з неметалами, такими як кисень і вуглець. Коли видобувають залізо або знаходять його в природі іншим способом, воно, як правило, міститься як природний мінерал. Коли залізну руду нагрівають у присутності відновника, такого як окис вуглецю, вона утворює металеве залізо. Звідти залізо далі переробляється, створюючи залізовуглецевий сплав, який можна використовувати для виготовлення матеріалу, який ми знаємо як сталь.
Залізо-вуглецевий сплав є основним матеріалом сталі. Частка вуглецю в сплаві, як правило, становить близько 0,15-0,30 відсотка, і це визначає початкову міцність і пластичність - здатність втягуватися в дріт або оброблятися - сплаву. Коли в сплаві більша частка вуглецю, сталь міцніша. Однак він менш пластичний, ніж низьковуглецевий сплав.
Після очищення залізовуглецевого сплаву до бажаного співвідношення вуглецю до заліза можуть бути додані додаткові матеріали для поліпшення характеристик кінцевого сталевого сплаву. Наприклад, якщо кінцевим сплавом є нержавіюча сталь, до суміші додають хром і марганець.
Підвищення сталі
Хоча деякі форми сталі, такі як м'яка сталь, можуть складатися не більше ніж із заліза та вуглецю, для створення сталі конструкційного класу використовується кілька важливих хімічних елементів. Наприклад, марганець та ніобій використовуються для забезпечення додаткової міцності сталі, тоді як для зменшення сприйнятливості сталі до іржі та корозії додаються хром, нікель або мідь. Подібним чином, молібден, ванадій, вольфрам або титан можуть бути додані для поліпшення інших аспектів сталі для поліпшення експлуатаційних якостей. Сталі можуть бути додатково оброблені іржоізоляцією з використанням оцинковки (покриття цинком, часто зануренням в розплавлений цинк) або гальванічним покриттям (нанесення покриття матеріалу на поверхню за допомогою електрики поточний).