Τα χαρακτηριστικά του χάλυβα
Αυτό που είναι συχνά παρανοημένο για το χάλυβα άνθρακα είναι ότι δεν είναι ένα μοναδικό μέταλλο. Ο χάλυβας άνθρακα όρου περιγράφει πραγματικά μια σειρά του χάλυβα με τα ποικίλα επίπεδα άνθρακα και άλλων υλικών που παρέχουν στην κρυστάλλινη δομή του χάλυβα ορισμένες ιδιότητες. Το πιό άφθονο συστατικό σε οποιοδήποτε χάλυβα είναι σίδηρος. Οι αναλογίες του άνθρακα, του μαγγάνιου, του αργιλίου, και των ομοίων προστίθενται για να δώσουν στο χάλυβα τα καλύτερες χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες για την προοριζόμενη χρήση της. Αυτή η σειρά των μετάλλων διαιρείται συνήθως σε τρεις κατηγορίες: χάλυβας χαμηλού άνθρακα, μέσος χάλυβας άνθρακα, και χάλυβας υψηλού άνθρακα.
Χάλυβας χαμηλού άνθρακα – έχει 0,04 και 0,3 τοις εκατό άνθρακα και είναι εξαιρετικά ευπροσάρμοστο. Είναι εύκολο να ενώσει στενά, να κόψει, και μορφή, που κάνει την την τέλεια επιλογή για τους στόχους που απαιτούν τη δύναμη και που διαμορφώνει. Έχει αρκετό άνθρακα για να τον καταστήσει σκληρό και ανθεκτικό, αλλά μη εύθραυστο.
Μέσος χάλυβας άνθρακα – έχει από 0,31 έως 0,6 τοις εκατό άνθρακα. Αυτό παράγει έναν σκληρότερο χάλυβα, ανθεκτικότερο στην κοπή και τη συγκόλληση. Αυτό το είδος χάλυβα διαμορφώνεται συχνά και διαμορφώνεται πρίν είναι υποβαλλόμενο σε θερμοθεραπεία, μετριάζεται, ή υποβάλλεται σε επεξεργασία κατά τρόπο κρυοστατικό για να σκληρύνει περαιτέρω ή να καθαρίσει το μέταλλο.
Το χάλυβα υψηλού άνθρακα – αυτό εκτός από ένα ποσοστό άνθρακα που μπορεί να τρέξει τόσο υψηλό όπως 1,5 τοις εκατό, τα κράματα που προστίθενται σε αυτόν τον χάλυβα σημαίνουν συνήθως στην περαιτέρω αύξηση τη σκληρότητα. Ο χάλυβας αυτής της ποιότητας καλείται συνήθως «χάλυβα εργαλείων» και είναι απίστευτα σκληρός και εύθραυστος. Η περαιτέρω θερμική επεξεργασία το κάνει πιό έτσι, αλλά τα εργαλεία που γίνονται από αυτό το μέταλλο είναι ανθεκτικά και άκαμπτα.
Διαδικασία παραγωγής
Οι άνθρωποι έχουν κάνει το χάλυβα για αιώνες. Η τρέχουσα μέθοδος παραγωγής χάλυβα είναι η με βασικό οξυγόνο διαδικασία σιδηρουργίας (BOS).
Η διαδικασία BOS αρχίζει με τον ανακυκλωμένο ή χάλυβα απορρίματος στο φούρνο BOS. Ο λειωμένος σίδηρος χύνεται πέρα από το απόρριμα. Αυτό γίνεται το λειωμένο μέταλλο. Μια λόγχη οξυγόνου χαμηλώνουν ακριβώς πέρα από την επιφάνεια του υγρού μετάλλου, και σχεδόν το καθαρό οξυγόνο φυσιέται κατευθείαν με δύο φορές την ταχύτητα του ήχου ενώ οι ενώσεις όπως η ροή και ο ασβέστης προστίθενται. Αυτό αναγκάζει τις ακαθαρσίες στο λειωμένο μέταλλο για να οξειδώσει, διαμορφώνοντας μια frothy σκουριά πάνω από το υγρό μέταλλο. Αυτή η διαδικασία θα συνεχιστεί για περίπου είκοσι λεπτά. Ενώ στο φούρνο, το στοιχείο επιτρέπει στις μικρές ρυθμίσεις στον τύπο για να γίνει βασισμένες στη θερμοκρασία και τη συμπεριφορά του υλικού.
Μόλις πλήρες, το μέταλλο επιλέγεται για να εξασφαλίσει ότι ανταποκρίνεται στις αναγκαίες προδιαγραφές πρίν χύνεται σε ένα άλλο σκάφος αποκαλούμενο κουτάλα. Η κουτάλα θα κρατήσει το χάλυβα ενώ θερμαίνει στο φούρνο κουταλών και τα κράματα προστίθενται για να δημιουργήσουν την τελική σύνθεση χάλυβα. Μόλις τελειωθεί, το μέταλλο χύνεται στις διάφορες συσκευές διαμόρφωσης για να δημιουργήσει το βασικό έντυπο, φραγμός, ή σωλήνας-αυτός απαιτείται. Μέσω αυτής της διαδικασίας, οι απαιτήσεις εργασίας είναι μειωμένο thousandfold, το οποίο είναι τι έχει βοηθήσει να κάνει το χάλυβα ένα από τα πιό οικονομικά μέταλλα διαθέσιμα.