Hva er stål?

Stål er den vanligste metalllegeringen i verden.I sin enkleste form består den av jern og varierende mengder karbon.Fordi både jern og karbon har vært kjent siden eldgamle tider, har legeringen blitt produsert i en eller annen form siden i god tid før Kristi fødsel.Noen av de aller tidligste stålene ble laget i de østlige regionene i Afrika, rundt 1400 fvt

Jern er den viktigste komponenten i stål, med karbon som et fjernt sekund, på mellom 0,2% og 2,14%, avhengig av karakter.Karbon er den mest kostnadseffektive måten å legeringsjern på, men andre metaller kan brukes til å forsterke elementet og for å gi metallet visse egenskaper.Metallet kjent som støpejern er faktisk stål som har et veldig høyt karboninnhold, noe som gir det et lavere smeltepunkt og større støpbarhet.Stål er kjent for sin styrke, som blir gitt til det nettopp av legeringselementene.

Når jern er i sin faste metalltilstand, danner atomene en krystallgitterstruktur.Selv om denne strukturen er ganske stiv, kan det være ufullkommenheter i den, som skaper bittesmå svake punkter i metallet.Atomer av legeringselementene kan fylle ut disse mikroskopiske svake flekkene i gitteret, noe som gir legeringen den fleksibiliteten og strekkfastheten den er kjent for.

Den moderne stålindustrien produserer metallet gjennom bruk av det som kalles den grunnleggende oksygenovnen.I disse ovnene har smeltet jern rent oksygen blåst gjennom det, noe som senker nivåene av urenheter.Rengjøringsmidler som kalles flukser blir også lagt til for samme formål.Den største fordelen med denne prosessen, annet enn et produkt av høy kvalitet, er hastigheten.

Tidligere prosesser inkluderte Bessemer -prosessen, der luft ble tvunget gjennom smeltet jern for å oksidere urenheter.Karbonmonoksid er ett biprodukt av denne prosessen, med de andre urenheter som danner slagg.Oppfinnelsen av Bessemer-prosessen var spesielt bemerkelsesverdig fordi det gjorde stål til en masseprodusert, billig vare.Legeringen hadde blitt produsert ved forskjellige metoder i middelalderen og før, men ingen av disse var spesielt effektive, og de kunne heller ikke brukes i stor skala.

Etter hvert som stålmakingsteknikker har forbedret seg, har et bredere utvalg av legeringer blitt tilgjengelig.Bruken av flere forskjellige metaller, for eksempel wolfram og krom, kan lage metall som er skreddersydd til veldig spesifikke applikasjoner.Utvalget av egenskaper at stål kan gis ved tilsetning av forskjellige elementer, sees for eksempel i det faktum at to ting som er så forskjellige som samurai -sverd og biler begge er laget av jernlegert av andre metaller.