Съдържание
Когато някои хора мислят за стомана, те могат да представят небостъргач, който да бъде сглобен с помощта на масивни нитове, докато други хора могат да представят тялото и двигателя на класическа кола на автомобилно изложение. Всъщност стоманата присъства в много неща, които хората използват всеки ден. Разбирането на химическия състав на стоманата е полезно при определяне на какъв вид стомана трябва да се използва, както и в какво приложение да се използва. Тъй като стоманата е смес, а не химическо съединение, тя няма зададена формула за химично съединение. Когато търсите подходящия вид стомана, която да използвате, добавките определят коя стомана е най-добрият избор за вашата цел.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Стоманата е смес от желязо и въглерод, слети заедно с един или повече други метали или неметали. Тъй като стоманата е смес, а не химическо съединение, стоманата няма определена формула на химичното съединение. Конвенцията за именуване на стоманата зависи от състава на стоманата - какво се смесва с желязото - като въглеродна стомана или волфрамова стомана.
Желязо и въглерод играят голяма роля
Желязото е умерено реактивен метал, който е склонен да се комбинира химически с неметали като кислород и въглерод. Когато желязото се добива или се среща по друг начин в природата, обикновено се намира като естествен минерал. Когато желязната руда се нагрява в присъствието на редуциращ агент като въглероден оксид, тя произвежда метално желязо. Оттам желязото се усъвършенства допълнително, за да създаде желязо-въглеродна сплав, която може да се използва за направата на материала, който познаваме като стомана.
Желязо-въглеродната сплав е основният материал от стомана. Делът на въглерода в сплавта обикновено е около 0,15 до 0,30 процента и той определя първоначалната здравина и пластичност - способността да се изтегля в тел или да се работи - на сплавта. Когато сплавта има по-голяма част въглерод в нея, стоманата е по-здрава. Той обаче е по-малко пластичен от сплав с по-ниски въглеродни емисии.
След като желязо-въглеродната сплав се усъвършенства до желаното съотношение въглерод към желязо, могат да се добавят допълнителни материали за подобряване на характеристиките на крайната стоманена сплав. Например, ако крайната сплав е неръждаема стомана, хром и манган се добавят към сместа.
Подобряване на стоманата
Докато някои форми на стоманата, като меката стомана, могат да се състоят от нищо повече от желязо и въглерод, няколко важни химически елемента се използват за създаване на стоманена конструкция. Например, манганът и ниобият се използват за осигуряване на допълнителна здравина на стоманата, докато хром, никел или мед се добавят, за да се намали чувствителността на стоманата към ръжда и корозия. По подобен начин може да се добавят молибден, ванадий, волфрам или титан, за да се подобрят други аспекти на стоманата, за да се подобри производителността. Стоманите могат да бъдат допълнително обработени чрез ръждащи изолации с помощта на поцинковане (покритие с цинк, често чрез потапяне в разтопен цинк) или галванопластика (нанасяне на материално покритие върху повърхността с помощта на електрически ток).