Atomic Structure of Steel

Stål er en raffinert form for jern som har en kontrollert mengde karbon lagt til den. Det har også blitt smeltet med forskjellige mineraler for å bidra til å fjerne urenheter ved bestemte temperaturer. Det er flere grader av stål , og andre metaller kan være legert med stål , avhengig av hva den endelige bruk, vil bli. Smelting av jern til stål ble utviklet til en effektiv industriell prosess bare i det 19. århundre . Iron

Jern forekommer naturlig i stein som et oksid malm ( jern blandet med oksygen ) . Andre forurensninger, som svovel, mangan og fosfor , kan være til stede. Iron ble første minelagt 4000 år siden . Det fortrengt bruken av bronse ( en legering av kobber og tinn ) da det ble oppdaget at jern var hardere og ikke bøye eller miste sin kant like lett .
Iron Smelting

Jernmalm blir smeltet i en ovn med oppvirvling av luft og en karbonmaterialet lagt , typisk cola . ( Coke er kull som har blitt varmet opp uten oksygen for å brenne bort svovel og andre urenheter . ) Tilsetting av karbonatomer til et krystallinsk jern molekyl øker malleability og hardhet .

Typer Iron

den enkleste form for jern for å produsere den er " smidd " jern, som er jernmalm smeltes ved en temperatur som er høy nok til å binde karbon-atomer , til mellom 0,2 til 0,8 prosent av det smeltede jern. Denne type av jern er vanskelig, men formbare nok til å bli hamret og formet. Som jernverk ble forbedret for høyere varme , kan jern med en høyere karboninnhold på mellom 3 prosent og 4,5 prosent smeltes ; Dette ble kalt " cast " jern, som straks ble helt i former . Det var vanskeligere , men skjør , og kan ikke formes eller hamret .
Steel Making

Steel kvalitet er avhengig av smeltejernpå en presis temperatur med en kontrollert mengde karbon og andre legeringer. Den karboninnholdet i stål varierer mellom 0,2 og 1,5 prosent prosent. Mens en høyere karboninnhold stivner stål , også det gjør det sprøtt . Dette kan bli motvirket av en rekke metoder som er involvert i oppvarming og kjøling av stål , kalt " tempe . "
Molecular Structure

Steel er en krystallinsk struktur av jernmolekyler ispedd karbon molekyler . Dette er riktig kjent som " sementitt . " Den hardhet og formbarhet av stål avhenger ikke bare av karboninnholdet , men på hvor de karbon -og jern- molekyler er anordnet til hverandre. Indre spenninger i stålet er krystallstrukturen vil øke eller minske avhengig av temperaturen det utsettes for , og hastigheten ved hvilken smeltede stål avkjøles .
Grader av stål

karbonståler delt inn i lav, middels , høy og meget høy. Lave og middels karbonståler formbare og kan sveises . Høye og svært høy karbonståler vanskelige å sveise , og kreve ytterligere varmebehandling og bearbeiding . Andre stål er rustfritt stål ( en legering av stål , krom og nikkel ) , titan stål og mangan stål .