Зміст
Сталь - це сплав, комбінований метал, виготовлений із заліза та вуглецю. Вміст вуглецю в сталі досягає максимум 1,5 відсотка. Завдяки своїй твердості та міцності сталь використовується в будівництві будівель, мостів, автомобілів та багатьох інших виробничих та інженерних застосувань.
Більшість стали, що випускаються сьогодні, - це звичайна вуглецева сталь або просто вуглецева сталь. Вуглець у сталі існує у стані карбіду заліза. Присутні також інші елементи, серед яких сірка, фосфор, марганець та кремній.
Вміст вуглецю в сталі
Вуглецева сталь визначається як сталь, яка має свої властивості в основному завдяки вмісту вуглецю і не містить більше 0,5 відсотка кремнію та 1,5 відсотка марганцю. Прості вуглецеві сталі, що становлять від 0,06 відсотка вуглецю до 1,5 відсотка вуглецю, поділяються на чотири типи:
Ці сталі прогресують від м'якших до твердіших, але вони також мають тенденцію до підвищення крихкості. Перший тип використовується в автомобільних кузовах. Другий тип зустрічається у рейкових та залізничних виробах, таких як муфти, колінчасті вали, осі, шестірні та кування. Третій тип застосовується в ріжучих інструментах і залізничних лініях, а останній використовується в поршнах і циліндрах.
Основні фізичні властивості сталі
Сталь має щільність 7 850 кг / м3, що робить його в 7,85 рази густішим за воду. Температура його плавлення на 1,510 С вище, ніж у більшості металів. Для порівняння, температура плавлення бронзи - 1040 С, міді - 1,083 С, чавуну - 1300 С, а нікелю - 1,453 С. Вольфрам, однак, плавиться при високих 3,410 С, що не дивно. оскільки цей елемент використовується в лампочках лампочок.
Коефіцієнт лінійного розширення сталей при 20 С, мкм на метр на градус Цельсія, становить 11,1, що робить його більш стійким до зміни розмірів із зміною температури, ніж, наприклад, мідь (16,7), олово (21,4) та свинець (29,1 ).
Нержавіюча сталь
Нержавіючі сталі застосовуються в будівництві, коли стійкість до корозії є головним надбанням, як і для ножів, які повинні підтримувати гострі кромки. Ще однією поширеною причиною використання нержавіючих сталей є їх високотемпературні властивості. У деяких проектах високотемпературна стійкість до окислення є абсолютною вимогою, тоді як в інших високотемпературна міцність є первинною потребою.
Добавки до сталі
Невелика кількість інших металів, що додаються до сталі, змінюють її властивості способами, сприятливими для певного промислового застосування. Наприклад, кобальт призводить до більш високої магнітної проникності і використовується в магнітах. Марганець додає міцності та твердості, а продукт підходить для важких залізничних переїздів. Молібден підтримує свою міцність при високих температурах, тому ця добавка зручна при виготовленні наконечників для швидкого буріння. Нікель і хром стійкі до корозії і зазвичай додаються при виробництві сталевих хірургічних інструментів.