När vissa människor tänker på stål, kan de tänka sig en skyskrapa som monteras med hjälp av massiva nitar strålar, medan andra människor kan bilda kroppen och motorn i en klassisk bil vid en bilutställning. Faktum är att stål är närvarande i många saker som människor använder varje dag. Att förstå den kemiska sminken av stål är användbar när man bestämmer vilken typ av stål som ska användas, samt vilken applikation som ska användas. Eftersom stål är en blandning snarare än en kemisk förening, har den inte en uppsättning kemisk förening formel. När du letar efter rätt typ av stål att använda, bestämmer tillsatserna vilket stål som är det bästa valet för ditt syfte.

TL; DR (för länge, läste inte)

Stål är en blandning av järn och kol smält tillsammans med en eller flera andra metaller eller nonmetaller. Eftersom stål är en blandning snarare än en kemisk förening, har stål inte en uppsättning kemisk förening formel. Namnkonventionen för stål beror på stålets sammansättning - vad blandas i med järnet - som kolstål eller volframstål.

Järn och kol spelar en stor roll

Järn är en måttlig reaktiv metall som är benägen att kombinera kemiskt med nonmetals såsom syre och kol. När järn är avverkat eller på annat sätt hittat i naturen, är det vanligtvis förekommande som ett naturligt förekommande mineral. När järnmalm upphettas i närvaro av ett reduktionsmedel, såsom kolmonoxid, producerar det metalliskt järn. Därifrån förädlas järn vidare för att skapa en järn-kol-legering som kan användas för att göra det material vi känner till som stål.

Järn-kol legeringen är basmaterialet av stål. Andelen kol i legeringen är vanligen omkring 0,15 till 0,30 procent, och det bestämmer den ursprungliga styrkan och duktiliteten - förmågan att dras i tråd eller att bearbetas - av legeringen. När legeringen har en större andel kol i den är stålet starkare. Det är emellertid mindre duktilt än en legering med lägre koldioxid.

Efter att järnkollegeringen har raffinerats till det önskade förhållandet mellan kol och järn kan ytterligare material tillsättas för att förbättra det slutliga stålets egenskaper legering. Till exempel, om den slutliga legeringen är rostfritt stål, tillsätts krom och mangan till blandningen.

Förstärkning av stål

Även om vissa former av stål, såsom mild stål, kan bestå av ingenting mer än järn och kol, används flera viktiga kemiska element för att skapa stål i stål. Till exempel används mangan och niob för att ge extra styrka till stål, medan krom, nickel eller koppar tillsätts för att minska stålets känslighet för rost och korrosion. På samma sätt kan molybden, vanadin, volfram eller titan tillsättas för att förbättra andra aspekter av stål för att förbättra prestanda. Stål kan vidare bearbetas genom rostskydd med galvanisering (beläggning med zink, ofta genom nedsänkning i smält zink) eller elektroplätering (avsättning av en materialbeläggning på ytan med en elektrisk ström).