Світ, в якому не було б сталевих конструкцій, був би невпізнанним, як сучасний, будь-яким значущим чином. Сталь - це переважаючий матеріал, що використовується на всій планеті для побудови всього, що повинно бути міцним і міцним: хмарочоси, залізничні колії, мости, автомобільні рами та незліченні побутові інструменти, яким доводиться переносити багато стресів, зносу та рвати.
Вуглецева сталь це різновид сталі, що містить кількість елемента вуглець, який, мабуть, ви впізнаєте з інших областей дослідження як дуже поширений і універсальний атом.
Зміна кількості вуглецю в вуглецевій сталі, яка ніколи не перевищує приблизно 2,0 відсотка, може кардинально змінити властивості сталі; високовуглецева сталь є варіантом, який, незважаючи на крихкість за галузевими стандартами, став необхідним у незліченних шарах повсякденного людського життя.
Що таке сталь?
Сталь - це не метал, а сплаву або суміш металів. Він переважно складається з металевого елемента заліза (Fe), який не тільки необхідний для будівництва, але і необхідний для утворення в організмі еритроцитів, що несуть кисень.
При нагріванні заліза до дуже високих температур, таких як 1300 ° C, структура решітки утворюється прилеглими атомами змінює форму і дозволяє іншим елементам, таким як вуглець, фактично просочуватися через тріщини та проникати в решітка. Коли решітка охолоджується, інші елементи певним чином випалюються в решітку через рівні проміжки часу, стаючи частиною решітки та змінюючи властивості матеріалу.
- Окрім основного елемента заліза та, звичайно, деякої кількості вуглецю, у багатьох випадках інші елементи, що містяться в сталі, включають марганець, кобальт, кремній і хрому.
Види вуглецевої сталі
Вуглецева сталь, як ви можете зрозуміти з назви цієї статті, буває у формах, класифікованих за їхнім конкретним вмістом вуглецю. Низьковуглецева сталь - це та, що містить менше 0,25% вуглецю; середньовуглецева сталь містить 0,25% до 0,55% вуглецю; а високовуглецева сталь - це будь-який інший вид вуглецевої сталі.
Низьковуглецева сталь не така тверда, як високовуглецеві різновиди, але також менш крихка. Хоча вам, мабуть, важко вважати будь-яку сталь "м'якою", ви, мабуть, можете думати про відмінності в тому, як різні сталеві предмети відчувають себе, навіть коли ви це читаєте, ніколи не знаючи, що це можливо через їх різний вуглець змісту.
Що таке високовуглецева сталь?
Будь-яка сталь із вмістом вуглецю 0,55% або вище, або приблизно одна частина в 180, вважається високовуглецевою сталлю. Переміщення цього вмісту на 2 відсотки робить результат надзвичайно крихким та обмеженим у використанні, хоча саме таким чином виготовляються чавунні вироби (наприклад, дров’яні печі, посуд). Отже, як ви бачите, "з високим вмістом вуглецю"є відносним терміном.
Високі властивості вуглецевої сталі включають дуже високу міцність, надзвичайну твердість і стійкість до зносу, а також помірна пластичність, міра здатності матеріалу переносити деформацію, а не насправді розбивання.
Застосовується в різальних інструментах, завдяки своїй здатності утримувати дуже гострий край під тиском; він також використовується для кладки цвяхів, які можна легко забити в камінь (хоча і не руками).
Що таке інструментально-вуглецева сталь?
Сталі з вмістом вуглецю понад 0,8% відомі як інструментально-вуглецеві сталі. Ім’я означає щось на зразок підказки; завдяки своїй надзвичайній твердості ці сталі використовуються в штампувальних шилах, ножах для різання, різних видах пружин та різного роду ріжучих знарядь, ножів та бритв.
Залізо у вуглецевій сталі, на відміну від нержавіючої сталі, не стійке до окислення (інакше в більшості випадків відоме як іржа) незалежно від вмісту вуглецю. Однак, чим вищий вміст вуглецю в сталі, тим вона стійкіша до корозії через більшу загальну міцність.