Sadržaj
Kad neki misle na čelik, mogu zamisliti neboder koji će se sastaviti pomoću masivnih zakovanih greda, dok drugi ljudi mogu izložiti karoseriju i motor klasičnog automobila na izložbi automobila. Doista, čelik je prisutan u mnogim stvarima koje ljudi koriste svakodnevno. Razumijevanje kemijskog sastava čelika korisno je pri određivanju kakve se vrste čelika treba koristiti, kao i u kojoj se upotrebi koristi. Budući da je čelik smjesa, a ne kemijski spoj, on nema postavljenu formulu kemijskog spoja. Kada tražite pravu vrstu čelika za upotrebu, aditivi određuju koji je čelik najbolji izbor za vašu svrhu.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Čelik je mješavina željeza i ugljika spojenih s jednim ili više drugih metala ili nemetala. Budući da je čelik smjesa, a ne kemijski spoj, čelik nema zadanu formulu kemijskog spoja. Naziv imenovanja čelika ovisi o sastavu čelika - što se miješa s željezom - poput ugljičnog čelika ili volframovog čelika.
Željezo i ugljik igraju veliku ulogu
Željezo je umjereno reaktivan metal koji je sklon kemijskom kombiniranju s nemetalima kao što su kisik i ugljik. Kada se željezo dovodi u prirodnu količinu ili ga na neki drugi način pronalazi u prirodi, obično se nalazi kao prirodni mineral. Kada se željezna ruda zagrijava u prisustvu reducirajućeg agensa, poput ugljičnog monoksida, stvara metalno željezo. Odatle se željezo dodatno usavršava kako bi se stvorila legura ugljik-ugljik koja se može upotrijebiti za izradu materijala koji znamo kao čelik.
Legura željeza i ugljika osnovni je materijal čelika. Udio ugljika u leguri obično je oko 0,15 do 0,30 posto, a on određuje početnu čvrstoću i duktilnost - sposobnost uvlačenja u žicu ili obradu - od legure. Kada legura u sebi ima veći udio ugljika, čelik je jači. Međutim, manje je duktilna od legure nižeg ugljika.
Nakon što se legura željezo-ugljik rafinira do željenog omjera ugljika i željeza, mogu se dodati dodatni materijali za poboljšanje karakteristika konačne legure čelika. Na primjer, ako je konačna legura nehrđajući čelik, u smjesu su dodani krom i mangan.
Poboljšanje čelika
Iako se neki oblici čelika, poput blagog čelika, mogu sastojati samo od željeza i ugljika, nekoliko se važnih kemijskih elemenata koristi za stvaranje čelika strukturne klase. Na primjer, mangan i niobij koriste se za postizanje dodatne čvrstoće čelika, dok se doda krom, nikl ili bakar da bi se smanjila podložnost čelika rđi i koroziji. Slično tome, molibden, vanadij, volfram ili titan mogu se dodati radi poboljšanja drugih aspekata čelika radi poboljšanja njegovih svojstava. Čelici se mogu dalje obraditi zaštitom od hrđe s galvanizacijom (premazivanje cinkom, često uranjanjem u rastaljeni cink) ili elektroplatiranjem (nanošenje materijalnog premaza na površinu pomoću električne struje).