Proprietățile și istoria oțelului

Oțelul este un aliaj de fier care conține carbon. De obicei, conținutul de carbon variază între 0,002% și 2,1% în greutate. Carbonul face oțelul mai greu decât fierul pur. Atomii de carbon îngreunează dislocările din rețeaua de cristal de fier să alunece unul peste altul.

Există multe tipuri diferite de oțel. Oțelul conține elemente suplimentare, sub formă de impurități sau adăugate pentru a conferi proprietăți dezirabile. Majoritatea oțelului conține mangan, fosfor, sulf, siliciu și urme de aluminiu, oxigen și azot. Adăugarea intenționată de nichel, crom, mangan, titan, molibden, bor, niobiu și alte metale influențează duritatea, ductilitatea, rezistența și alte proprietăți ale oțelului. Adăugarea de cel puțin 11% crom adaugă rezistență la coroziune pentru a realiza oțelul inoxidabil. Un alt mod de a adăuga rezistență la coroziune este de a oțel galvaniza (de obicei oțel carbon), prin electroplarea sau prin fierberea metalului în zinc.

Istoria oțelului

Cea mai veche piesă de oțel este o bucată de fierărie care a fost recuperată dintr-un sit arheologic din Anatolia, datând din anul 2000 î.Hr. Oțelul din Africa antică datează din 1400 î.Hr..

Cum este fabricat oțelul

Oțelul conține fier și carbon, dar când minereul de fier este topit, conține prea mult carbon pentru a conferi proprietăți dezirabile pentru oțel. Peletele din minereu de fier sunt remodelate și prelucrate pentru a reduce cantitatea de carbon. Apoi, se adaugă elemente suplimentare și oțelul este turnat continuu sau transformat în lingouri.

Oțelul modern este confecționat din fontă folosind unul dintre cele două procese. Aproximativ 40% din oțel este obținut utilizând procesul de bază cuptor cu oxigen (BOF). În acest proces, oxigenul pur este suflat în fier topit, reducând cantitățile de carbon, mangan, siliciu și fosfor. Produsele chimice numite fluxuri reduc în continuare nivelurile de sulf și fosfor din metal. În Statele Unite, procesul BOF reciclează oțel deșeuri de 25-35% pentru a obține oțel nou. În SUA, procesul cuptorului cu arc electric (EAF) este utilizat pentru a produce aproximativ 60% din oțel, care constă aproape în totalitate din oțel reciclat..

surse

• Ashby, Michael F.; Jones, David R.H. (1992). Materiale de inginerie 2. Oxford: Pergamon Press. ISBN 0-08-032532-7.
• Degarmo, E. Paul; Negru, J T.; Kohser, Ronald A. (2003). Materiale și procese în fabricație (Ediția a 9-a). Wiley. ISBN 0-471-65653-4.
• Smith, William F.; Hashemi, Javad (2006). Fundațiile științei și ingineriei materialelor (Ediția a 4-a). McGraw-Hill. ISBN 0-07-295358-6.