Obsah
Keď niektorí ľudia myslia na oceľ, môžu si predstaviť mrakodrap zostavený pomocou masívnych nitovaných lúčov, zatiaľ čo iní ľudia môžu na autosalóne predstaviť telo a motor klasického automobilu. V skutočnosti je oceľ prítomná v mnohých veciach, ktoré ľudia používajú každý deň. Pochopenie chemického zloženia ocele je užitočné pri určovaní, aký druh ocele by sa mal použiť, ako aj pri akej aplikácii sa má použiť. Pretože oceľ je skôr zmesou ako chemickou zlúčeninou, nemá stanovený vzorec chemickej zlúčeniny. Ak hľadáte správny druh ocele na použitie, prísady určujú, ktorá oceľ je najlepšou voľbou pre váš účel.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Ocel je zmes železa a uhlíka, ktoré sa spájajú spolu s jedným alebo viacerými inými kovmi alebo kovmi. Pretože oceľ je skôr zmes ako chemická zlúčenina, oceľ nemá stanovený vzorec chemickej zlúčeniny. Konvencia pomenovávania ocele závisí od zloženia ocele - čo je zmiešané so železom - ako je uhlíková oceľ alebo volfrámová oceľ.
Železo a uhlík hrajú veľkú úlohu
Železo je stredne reaktívny kov, ktorý je náchylný na chemickú kombináciu s nekovmi ako je kyslík a uhlík. Ak sa železo ťaží alebo inak vyskytuje v prírode, zvyčajne sa vyskytuje ako prírodný minerál. Ak sa železná ruda zahrieva v prítomnosti redukčného činidla, ako je oxid uhoľnatý, vytvára kovové železo. Odtiaľ sa železo ďalej rafinuje na vytvorenie zliatiny železo-uhlík, ktorú možno použiť na výrobu materiálu, ktorý poznáme ako oceľ.
Zliatina železa a uhlíka je základným materiálom ocele. Podiel uhlíka v zliatine je obvykle okolo 0,15 až 0,30 percenta a určuje počiatočnú pevnosť a ťažnosť - schopnosť byť vtiahnutá do drôtu alebo opracovaná - zliatiny. Ak zliatina obsahuje väčší podiel uhlíka, oceľ je silnejšia. Je však menej ťažký ako zliatina s nízkym obsahom uhlíka.
Po rafinácii zliatiny železo-uhlík na požadovaný pomer uhlíka k železu sa môžu pridať ďalšie materiály, aby sa zlepšili vlastnosti konečnej zliatiny ocele. Napríklad, ak je konečnou zliatinou nehrdzavejúca oceľ, pridá sa do zmesi chróm a mangán.
Vylepšovanie ocele
Zatiaľ čo niektoré formy ocele, ako napríklad mäkká oceľ, môžu pozostávať iba zo železa a uhlíka, na výrobu ocele konštrukčnej kvality sa používa niekoľko dôležitých chemických prvkov. Napríklad mangán a niób sa používajú na zabezpečenie extra pevnosti ocele, zatiaľ čo chróm, nikel alebo meď sa pridávajú na zníženie náchylnosti ocele na hrdzu a koróziu. Podobne sa môže pridať molybdén, vanád, volfrám alebo titán na zlepšenie ďalších aspektov ocele na zlepšenie výkonu. Ocele môžu byť ďalej spracované antikoróznou úpravou galvanizáciou (povlak zinkom, často ponorením do roztaveného zinku) alebo galvanickým nanášaním (nanesením povlaku materiálu na povrch pomocou elektrického prúdu).