Hvad er stål?

Stål er den mest almindelige metallegering i verden.I sin enkleste form består det af jern og forskellige mængder kulstof.Fordi både jern og kulstof har været velkendt siden oldtiden, er legeringen blevet produceret i en eller anden form siden længe før Kristi fødsel.Nogle af de allerførste stål blev lavet i de østlige regioner i Afrika, omkring 1400 fvt.

Iron er den vigtigste komponent i stål, hvor kulstof er et fjernt sekund, på mellem 0,2% og 2,14%, afhængigt af karakteren.Carbon er den mest omkostningseffektive måde til legeringsjern på, men andre metaller kan bruges til at forstærke elementet og til at give metallet visse egenskaber.Metallet, der er kendt som støbejern, er faktisk stål, der har et meget højt kulstofindhold, hvilket giver det et lavere smeltepunkt og større støbbarhed.Stål er kendt for sin styrke, der er givet til det netop af legeringselementerne.

Når jern er i sin faste metaltilstand, danner atomerne en krystalgitterstruktur.Selvom denne struktur er temmelig stiv, kan der være ufuldkommenheder i den, der skaber små svage punkter i metallet.Atomer af legeringselementerne kan udfylde disse mikroskopiske svage pletter i gitteret, hvilket giver legeringen den fleksibilitet og trækstyrke, den er kendt for.

Den moderne stålindustri producerer metallet gennem brugen af det, der kaldes den grundlæggende iltovn.I disse ovne har smeltet jern blæst rent ilt gennem det og sænker niveauerne af urenheder.Rengøringsmidler kaldet fluxer tilføjes også til det samme formål.Den største fordel ved denne proces, bortset fra et produkt af høj kvalitet, er dens hastighed.

Tidligere processer omfattede Bessemer -processen, hvor luft blev tvunget gennem smeltet jern for at oxidere urenheder.Kulmonoxid er et biprodukt af denne proces, hvor de andre urenheder danner slagge.Opfindelsen af Bessemer-processen var især bemærkelsesværdig, fordi den gjorde stål til en masseproduceret, billig vare.Legeringen var blevet produceret ved forskellige metoder i middelalderen og før, men ingen af disse var særligt effektive, og de kunne heller ikke blive anvendt i stor skala.

Da stålproduktionsteknikker er forbedret, er en bredere række af legeringer blevet tilgængelige.Brugen af flere forskellige metaller, såsom wolfram og krom, kan fremstille metal, der er skræddersyet til meget specifikke anvendelser.Den række egenskaber, som stål kan gives ved tilføjelse af forskellige elementer, ses for eksempel i det faktum, at to ting så forskellige som samurai -sværd og biler begge er lavet af jernlegeret af andre metaller.