Содержание
Сталь - это сплав, сочетание металла из железа и углерода. Содержание углерода в стали достигает максимум 1,5 процента. Из-за своей твердости и прочности сталь используется в строительстве зданий, мостов, автомобилей и многих других производственных и инженерных приложений.
Большая часть производимой сегодня стали - это обычная углеродистая сталь или просто углеродистая сталь. Углерод в стали существует в состоянии карбида железа. Другие элементы, в том числе сера, фосфор, марганец и кремний, также присутствуют.
Содержание углерода в стали
Углеродистая сталь определяется как сталь, которая имеет свои свойства главным образом благодаря содержанию углерода и не содержит более 0,5 процента кремния и 1,5 процента марганца. Простые углеродистые стали с содержанием углерода от 0,06 до 1,5 процента делятся на четыре типа:
Эти стали прогрессируют от мягкого к твердому, но они также имеют тенденцию к увеличению хрупкости. Первый тип используется в автомобильных кузовах. Второй тип встречается в рельсах и рельсовых изделиях, таких как муфты, коленчатые валы, оси, зубчатые колеса и поковки. Третий тип используется в режущих инструментах и железнодорожных линиях, а последний тип используется в поршнях и цилиндрах.
Основные физические свойства стали
Сталь имеет плотность 7850 кг / м3, делая его в 7,85 раза плотнее, чем вода. Его температура плавления 1510 ° С выше, чем у большинства металлов. Для сравнения, температура плавления бронзы составляет 1040 ° С, меди - 1083 ° С, чугуна - 1300 ° С, никеля - 1453 ° С. Вольфрам, однако, плавится при острой температуре 3410 ° С, что неудивительно. так как этот элемент используется в лампах накаливания.
Коэффициент линейного расширения стали при 20 ° С, в мкм на метр на градус Цельсия, составляет 11,1, что делает его более устойчивым к изменению размеров при изменении температуры, чем, например, медь (16,7), олово (21,4) и свинец (29,1 ).
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь используется в строительстве, когда коррозионная стойкость является основным преимуществом, как, например, ножи, которые должны сохранять острый край. Другой распространенной причиной использования нержавеющих сталей является их жаропрочность. В некоторых проектах стойкость к высокотемпературному окислению является абсолютным требованием, в то время как в других высокотемпературная прочность является основной потребностью.
Добавки к стали
Небольшие количества других металлов, добавляемых в сталь, изменяют ее свойства способами, благоприятными для определенных промышленных применений. Например, кобальт приводит к более высокой магнитной проницаемости и используется в магнитах. Марганец добавляет прочности и твердости, и продукт подходит для тяжелых железнодорожных переездов. Молибден сохраняет свою прочность при высоких температурах, поэтому эта добавка удобна при изготовлении наконечников для скоростного сверления. Никель и хром устойчивы к коррозии и обычно добавляются при изготовлении стальных хирургических инструментов.