Vetenskap

Vad är stål? »Dess definition och betydelse

Innehållsförteckning:

Anonim

Stål är en metall som härrör från legeringen mellan järn och kol. Det kännetecknas av dess motstånd och eftersom det kan bearbetas varmt, det vill säga endast i flytande tillstånd. Tja, när det har hårdnat är hanteringen nästan omöjlig. När det gäller de två elementen som utgör stål (järn och kol) finns de i naturen, så det är positivt när det produceras i stor skala.

Vad är stål

Innehållsförteckning

Stål är i grunden en legering eller kombination av järn och kol, det är i grunden mycket raffinerat järn (mer än 98%), dess tillverkning börjar med minskningen av järn (produktion av råjärn) som senare blir den namngivna metallen. Det hänvisar till det element från vilket kantade vapen tillverkades i antiken, som i dess etymologi består detta ord av latin «aciarĭum», från «acĭes» eller filo och i sin tur från det grekiska «akē» som betyder spets.

Stålhistoria

Datumet då tekniken för smältning av järnmalm upptäcktes var inte exakt känd, men grekerna, genom värmebehandling, härdade järnvapen, detta var år 1000 f.Kr.

De första hantverkarna som arbetade med järn, producerade legeringar som idag skulle klassificeras som smidesjärn, detta gjordes genom en teknik som bestod av att värma upp en mineralmassa av järn och kol som blandades i en stor ugn med tvungen drag, av detta Sättet var att malmen reducerades till en massa metalliskt järn fylld med slagg, det vill säga metallföroreningar, tillsammans med kolaska.

Denna järnmassa bearbetades medan den förblev rödglöd och slog hårt med tunga hammare för att utvisa slaggen. Ibland producerade denna tillverkningsteknik av misstag äkta stål istället för smidesjärn.

Sedan, från 1300-talet, ökade storleken på ugnarna för smältjärn avsevärt. I dessa större ugnar reducerades järnmalmen från ovansidan till metalliskt järn och absorberade sedan mer kol som en slutsats av gaserna, produkten från dessa ugnar kallades grisjärn, detta är den första processen för att erhålla elementet.

Senare skapade Carl Wilhelm Siemens 1857 en metod där metallen kunde utvecklas baserat på avkolning av användningen av järn eller järnoxid som en värmeprodukt.

År 1865 tillverkades stål med 25% och 35% nickel redan i mycket begränsade mängder, vilket motstod mycket bättre luftfuktighet, även om de var mycket småskaliga producenter. Sedan dess och fram till 1900 studerades legeringar med krom, vilket förbättrade korrosionsbeständigheten hos stål.

Senare genomfördes många studier på legeringar med krom och nickel, det är då man kan säga att det rostfria stål som vi känner idag dyker upp.

Således är rostfritt inte en enkel metall utan en legering vars huvudmaterial är järn, till vilket en liten andel kol tillsätts. Således uppnås ett fast material och är resistent mot yttre medel som kan försämra det.

Idag har rostfritt stål en mängd applikationer och omger oss i praktiskt taget alla delar av våra liv, men det har också en stor närvaro inom det industriella området, eftersom det är en mycket viktig del av utrustningen för läkemedel, petrokemi och växter behandling av vätskor, tankar. behållare, bland många andra.

Stålegenskaper

Stål har viktiga och väsentliga egenskaper som gör att det kan användas av fordonsindustrin, i huskonstruktioner och i ett oändligt antal element. Bland dess väsentliga egenskaper är:

Komponenter

När det gäller stålkomposition är järn och andra element som kol, mangan, fosfor, nickel, svavel, krom och mer grundläggande. Variationer i komposition är ansvariga för en mängd olika kvaliteter och egenskaper.

Densitet

Dess genomsnittliga densitet är 7850 kg / m³. Beroende på temperaturen kan den dra ihop sig, expandera eller smälta. Smältpunkten beror på legeringstypen och procentsatserna av legeringselement.

Korrosion

Det finns korrosion och slitage på grund av kontinuerlig exponering för klimat- eller yttre faktorer som orsakar förändringar i materialets elektriska sammansättning och därmed försämras molekyler och partiklar.

Ledningsförmåga

Den har hög elektrisk ledningsförmåga. Även om det beror på dess sammansättning är det cirka 3 · 106 S / m.

Ståltyper

Detta har många tillämpningar i människors vardag, eftersom det är vanligt i redskap, verktyg och apparater, liksom i strukturerna i moderna hem och byggnader, det beror allt på dess typ:

Galvaniserat stål

Det är resultatet av att kombinera metallens mekaniska motståndsegenskaper och korrosionsskyddande egenskaper hos zink. Denna typ används för konstruktion, tillverkning av stora strukturer, inom kommunikation, el och transport.

Rostfritt stål

Det är den typen som är gjuten, sammansatt av krom och nickel, som gör den blank och korrosionsbeständig även när den utsätts för fukt.

Konstruktionsstål

Först krossas och klassificeras råjärnmalmen. Laddad i en masugn börjar den resulterande reaktionen att avlägsna föroreningar. Det extraheras och värms upp ännu mer för att möjliggöra införandet av andra ämnen, såsom mangan, vilket ger olika egenskaper till den färdiga produkten.

Lugnt stål

Denna typ avoxideras fullständigt före gjutning genom att tillsätta metaller.

Härdat stål

Det är detta som har modifierats i form och inre struktur genom tillämpning av smidningstekniker utförda vid en temperatur högre än den för omkristallisation. Den har mindre ytporositet, en finare kornstruktur, mer draghållfasthet och utmattningshållfasthet och mer seghet än någon annan bearbetning.

Valsat stål

Det är en som har passerat genom rullar vid mycket höga temperaturer, över 1700 ° F, vilket överstiger omkristalliseringstemperaturen för de flesta metall. Detta gör det lättare att forma och resulterar i produkter som är lättare att arbeta med.

Stålapplikationer

Det är säkert att detta material är av yttersta vikt för mänsklig funktion, eftersom ingen annan kombinerar dess egenskaper såsom: motstånd, plasticitet och mångsidighet.

Men användningen av stål råder i byggandet av maskiner, verktyg, redskap, mekanisk utrustning, elektriska apparater och i konstruktioner av bostäder, byggnader och offentliga arbeten. Järnvägsbyggföretag och rullande materiel ingår också. För användning i konstruktion distribueras den i metallprofiler som har olika egenskaper beroende på form och storlek, speciellt används i stålbalkar eller pelare.

Korrugerad är också en valsad typ som används för armerad betongkonstruktion. De är staplar med olika diametrar som har utsprång. Den används i konstruktioner, isolering, beklädnad, mezzaniner, tak och ytbehandlingar. Dess användning är väsentlig på grund av dess större motstånd, den dras inte samman eller deformeras. Mer resistent än andra material i jordbävningar, vind och eld, vilket gör denna typ av konstruktion mycket säkrare.

Det bör noteras att det finns ett symbolstål kopplat till specifika egenskaper för produktion av olika produkter. Därför betecknas de för metallkonstruktion med ett S (stål) följt av ett tal som anger det minsta specificerade värdet på den elastiska gränsen i MPa (1 MPa = 1N / mm2), för tjockleksintervallet plus liten. Ytterligare symboler är indelade i grupp 1 och grupp 2. Om symbolerna i grupp 1 är otillräckliga för att fullständigt beskriva, kan ytterligare symboler läggas till i grupp 2. Symboler i grupp 2 bör endast användas tillsammans med de i grupp 1 och borde vara bakom dem. Exempel: S355xyz (tilläggssymbol).

Vanliga frågor om stål

Vad är stål?

Det är blandningen av en metall som järn och en metalloid som kol, som kan förekomma i olika proportioner men aldrig mer än två procent av slutproduktens totala vikt.

Vilka metaller innehåller stål?

Metallerna som grundämnet innehåller är:
  • Aluminium
  • Bor
  • Kobolt
  • Krom
  • Tenn
  • Mangan
  • Molybden
  • Nickel
  • Kisel
  • Titan
  • Volfram eller volfram
  • Vanadin
  • Zink

Vad är stål för?

Stålproduktion används för hus, stålplåt för att förstärka byggnader, fasader etc. Likaså inom tungvapen- och pansarfordonsindustrin. Vid tillverkning av verktyg, redskap, mekanisk utrustning, industrimaskiner och jordbruksmaskiner. Fordonsindustrin, vevaxeln, växellådans drivaxlar, bland andra industrier.

Vilka är de olika typerna av stål?

Det finns en mängd olika typer, som är:
  • Skära
  • Rädd
  • Korrugerad
  • Galvaniserad
  • Rostfri
  • Laminera
  • Kol
  • Legering
  • Ljuv
  • Bubblande
  • Kalldragna
  • Strukturell
  • Vittrade
  • Mjuk
  • Svart

Hur erhålls stål?

Järn smälts i en ugn, hälls för att minska föroreningar. Sedan injiceras 99% rent syre. Kalk blandas för att bilda en rest som absorberar de återstående föroreningarna. Slutligen raffineras den i en ugn som tillsätter legeringsprodukter för att ge önskade egenskaper.