Hvad er den kemiske formel af stål?

Når nogle mennesker tænker på stål, kan de forestille sig en skyskraber, der samles ved hjælp af massive nittebjælker, mens andre mennesker kan se på en bils karosseri og motor på en biludstilling. Faktisk er stål til stede i mange ting, som folk bruger hver dag. Forståelse af den kemiske sminke af stål er nyttig, når man bestemmer hvilken slags stål der skal anvendes, samt i hvilken applikation der skal bruges. Fordi stål er en blanding snarere end en kemisk forbindelse, har den ikke en sæt kemisk sammensatte formel. Når du leder efter den rigtige slags stål, der skal bruges, bestemmer additiverne hvilket stål der er det bedste valg til dit formål.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Stål er en blanding af jern og carbon fusion sammen med en eller flere andre metaller eller nonmetals. Fordi stål er en blanding snarere end en kemisk forbindelse, har stål ikke en sæt kemisk sammensatte formel. Navngivningskonventionen for stål afhænger af stålets sammensætning - hvad blandes ind med jernet - såsom kulstofstål eller wolframstål.

Jern og kulstof spiller en stor rolle

Jern er moderat reaktivt metal, der er tilbøjeligt til at kombinere kemisk med nonmetals såsom oxygen og carbon. Når jern udvindes eller på anden måde findes i naturen, findes det typisk som et naturligt forekommende mineral. Når jernmalm opvarmes i nærvær af et reduktionsmiddel, såsom carbonmonoxid, frembringer det metallisk jern. Derefter bliver jern yderligere raffineret for at skabe en jern-kulstoflegering, der kan bruges til at gøre det materiale vi kender som stål.

Stålkernens legering er basismaterialet. Andelen af ​​kulstof i legeringen er sædvanligvis omkring 0,15 til 0,30 procent, og den bestemmer den indledende styrke og duktilitet - evnen til at blive trukket i tråd eller at blive arbejdet - af legeringen. Når legeringen har en større andel kulstof i den, er stålet stærkere. Men det er mindre duktilt end en kulstoflegering.

Efter at jernkulstoflegeringen er blevet raffineret til det ønskede forhold mellem kulstof og jern, kan yderligere materialer tilsættes for at forbedre det endelige ståls egenskaber legering. For eksempel, hvis den endelige legering er rustfrit stål, tilsættes chrom og mangan til blandingen.

Forstærkning af stål

Selv om nogle former for stål, såsom mildt stål, kan bestå af intet mere end jern og kulstof anvendes flere vigtige kemiske elementer til at skabe stål af stål. For eksempel bruges mangan og niob til at yde ekstra styrke til stål, mens chrom, nikkel eller kobber tilsættes for at reducere stålets modtagelighed mod rust og korrosion. Tilsvarende kan molybdæn, vanadium, wolfram eller titan tilsættes for at forbedre andre aspekter af stål for at forbedre ydeevnen. Stål kan yderligere bearbejdes ved rustbeskyttelse ved hjælp af galvanisering (belægning med zink, ofte ved nedsænkning i smeltet zink) eller galvanisering (aflejring af et materialebelægning på overfladen ved hjælp af en elektrisk strøm).