Ocel, přední stavební materiál na světě, je žehlička slitina, která obsahuje mezi 0,2% a 2% hmotnostními uhlíku a někdy malá množství dalších prvků, včetně manganu. Kromě budov se používá při výrobě spotřebičů, automobilů a letadel.
Dějiny
příchod komerční oceli Výroba přišla na konci 19. století a byla výsledkem vytvoření sira Henryho Bessemera efektivním způsobem, jak snížit obsah uhlíku v litině. Snížením množství uhlíku je mnohem těžší a více poddajný vyrábí se kovový produkt z oceli.
Ocel existuje již od roku 2006 Doba železná, která trvala od asi 1200 BCE do 550 BCE, i když datum zahájení a ukončení se liší podle zeměpisné oblasti. Chetiti - kteří žili v dnešním Turecku - možná byli prvními lidmi, kteří vyráběli ocel ohříváním železa uhlíkem.
Výroba
Dnes, nejvíce ocel je vyráběna pomocí základních kyslíkových metod (známých také jako výroba základních kyslíkových ocelí nebo BOS). BOS odvozuje své jméno od procesu, který vyžaduje, aby byl kyslík foukán do velkých nádob obsahujících roztavené železo a šrotovou ocel.
Přestože BOS představuje největší podíl na celosvětové výrobě oceli, využívání elektrických obloukových pecí (EAF) od počátku 20. století roste a nyní představuje asi dvě třetiny výroby oceli v USA. Výroba EAF zahrnuje tavení šrotu s elektrickým proudem.
Třídy a typy
Podle World Steel Association existuje více než 3 500 různé třídy oceli, zahrnující jedinečné fyzikální, chemické a environmentální vlastnosti. Tyto vlastnosti zahrnují hustotu, elasticitu, teplotu tání, tepelnou vodivost, pevnost a tvrdost. Aby výrobci vyráběli různé druhy oceli, mění se různé typy a množství slitinových kovů množství uhlíku a nečistot, výrobní proces a způsob, jakým jsou výsledné oceli pracoval.
Obchodní oceli jsou také obecně klasifikovány do čtyř skupin, které se liší podle jejich slitiny kovů obsah a aplikace pro konečné použití:
- Uhlíkové oceli zahrnují nízký uhlík (méně než 0,3% uhlíku), střední uhlík (až 0,6% uhlíku), vysoký uhlík (až 1% uhlíku) a ultra-vysoko uhlík (až 2% uhlíku) oceli. Ocel s nízkým obsahem uhlíku je nejčastější a nejslabší ze tří typů. Je k dispozici v široké škále tvarů, včetně plechů a nosníků. Čím vyšší je obsah uhlíku, tím těžší je zpracování oceli. Ocel s vysokým obsahem uhlíku a ultravysoká uhlíková ocel se používají v řezných nástrojích, radiátorech, raznicích a drátech.
- Slitiny oceli obsahují jiné kovy, jako je hliník, měď nebo nikl. Mohou být použity v autodílech, potrubích a motorech.
- Nerezové oceli vždy obsahují chrom a možná také nikl nebo molybden. Jsou lesklé a obecně odolné vůči korozi. čtyři hlavní typy nerezové oceli jsou feritický, který je podobný uhlíkové oceli a je vysoce odolný vůči koroznímu praskání, ale není vhodný pro svařování; austenitický, což je nejčastější a dobré pro svařování; martenzitický, který je středně odolný vůči korozi, ale má vysokou pevnost; a duplex, který se skládá z napůl feritických a napůl austenitických ocelí a je pevnější než kterýkoli z těchto dvou typů. Protože nerezové oceli jsou snadno sterilizovatelné, jsou často používány ve zdravotnických zařízeních a nástrojích a zařízeních pro výrobu potravin.
- Nástrojové oceli jsou legovány tvrdými kovy, jako je vanad, kobalt, molybden a wolfram. Jak již název napovídá, často se používají k výrobě nástrojů, včetně kladiv.
Další použití
Všestrannost oceli z něj činí nejrozšířenější - a nejvíce recyklovaný - kovový materiál na Zemi. Kromě toho je díky své vysoké pevnosti a relativně nízkým výrobním nákladům vhodný k použití v nesčetných množstvích aplikace, včetně železnic, lodí, mostů, kuchyňského náčiní, obalů a elektrických transformátory.