Vsebina
Ko nekateri mislijo na jeklo, si lahko zamislijo nebotičnik, ki ga bodo sestavili z masivnimi kovičastimi tramovi, medtem ko si drugi lahko na avtomobilski razstavi predstavljajo karoserijo in motor klasičnega avtomobila. Dejansko je jeklo prisotno v mnogih stvareh, ki jih ljudje uporabljajo vsak dan. Razumevanje kemične sestave jekla je koristno pri določanju vrste jekla in pri uporabi. Ker je jeklo zmes in ne kemična spojina, nima določene formule kemijskih spojin. Ko iščete pravo vrsto jekla za uporabo, aditivi določajo, katero jeklo je najboljša izbira za vaš namen.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Jeklo je zmes železa in ogljika, zlitih skupaj z eno ali več drugimi kovinami ali nemetali. Ker je jeklo zmes in ne kemična spojina, jeklo nima določene formule kemijskih spojin. Konvencija o imenovanju jekla je odvisna od jeklene sestave - mešanice z železom - na primer ogljikovega ali volframovega jekla.
Iron and Carbon igrata veliko vlogo
Železo je zmerno reaktivna kovina, ki je nagnjena k kemičnemu združevanju z nemetali, kot sta kisik in ogljik. Ko se v naravi pridobiva železo ali kako drugače najdemo v naravi, ga običajno najdemo kot naravni mineral. Ko se železova ruda segreva v prisotnosti reducirnega sredstva, kot je ogljikov monoksid, proizvaja kovinsko železo. Od tod se železo še dodatno izpopolni, da ustvari železo-ogljikovo zlitino, ki jo lahko uporabimo za izdelavo materiala, ki ga poznamo kot jeklo.
Železo-ogljikova zlitina je osnovni material jekla. Delež ogljika v zlitini je ponavadi okoli 0,15 do 0,30 odstotka in določa začetno trdnost in duktilnost - sposobnost vlečenja v žico ali obdelavo - zlitine. Kadar ima zlitina večji delež ogljika v njej, je jeklo močnejše. Vendar je manj nodularna kot zlitina z manj ogljika.
Potem ko smo železo-ogljikovo zlitino prečistili na želeno razmerje med ogljikom in železom, se lahko dodajo dodatni materiali za izboljšanje značilnosti končne jeklene zlitine. Na primer, če je končna zlitina nerjavno jeklo, se v mešanico dodata krom in mangan.
Izboljšanje jekla
Medtem ko nekatere oblike jekla, na primer blago jeklo, ne vsebujejo nič drugega kot železo in ogljik, pa se za ustvarjanje jeklenih konstrukcijskih materialov uporablja več pomembnih kemičnih elementov. Na primer, mangan in niobij se uporabljata za dodatno trdnost jekla, krom, nikelj ali baker pa se dodajo za zmanjšanje dovzetnosti jekla za rjo in korozijo. Podobno se lahko dodajo molibden, vanadij, volfram ali titan za izboljšanje drugih vidikov jekla za izboljšanje učinkovitosti. Jeklo je mogoče nadalje obdelati z rjavenjem z galvanizacijo (prevleko s cinkom, pogosto s potopitvijo v staljeni cink) ali s galvansko prevleko (nalaganje materialne prevleke na površino z električnim tokom).