science >> Wetenschap >  >> Chemie

Mechanische eigenschappen van zacht staal

Staal bestaat uit koolstof en ijzer, met veel meer ijzer dan koolstof. In feite kan staal hoogstens ongeveer 2,1 procent koolstof bevatten. Milde staal is een van de meest gebruikte bouwmaterialen. Het is erg sterk en kan gemaakt worden van gemakkelijk verkrijgbare natuurlijke materialen. Het staat bekend als zacht staal vanwege het relatief lage koolstofgehalte.

Chemie

Milde stalen bevatten meestal maximaal 40 koolstofpunten. Eén koolstofpunt is 0,01 procent koolstof in het staal. Dit betekent dat het maximaal 0,4 procent koolstof bevat. De meeste staalsoorten hebben andere legeringselementen anders dan koolstof om ze bepaalde gewenste mechanische eigenschappen te geven. 1018 staal, een veelgebruikt type zacht staal, bevat ongeveer 6 tot 9 procent mangaan, tot 0,04 procent fosfor en tot 0,05 procent zwavel. Variëren van deze chemicaliën beïnvloedt eigenschappen zoals corrosieweerstand en sterkte.

Fysieke eigenschappen: Kracht

Milde staalsoorten zijn zeer sterk vanwege de lage hoeveelheid koolstof die het bevat. In de materiaalwetenschap is kracht een gecompliceerde term. Milde staal heeft een hoge weerstand tegen breuk. Milde staal, in tegenstelling tot koolstofstaal, is heel kneedbaar, zelfs wanneer het koud is. Dit betekent dat het een hoge treksterkte en slagvastheid heeft. Staalsoorten met een hoger koolstofgehalte barsten of breken gewoonlijk onder spanning, terwijl zacht staal buigt of vervormt.

Kwantitatieve fysische eigenschappen

Milde staalsoorten hebben een dichtheid van .248 pond per kubieke inch. Het smelt op 2.570 graden Fahrenheit. Het heeft een specifieke warmte van ongeveer .122 Britse thermische eenheden (BTU) per pond, per kubieke inch.

Bruikbaarheid

Milde staalsoorten zijn met name wenselijk voor de bouw vanwege de lasbaarheid en bewerkbaarheid. Vanwege de hoge sterkte en maakbaarheid is het vrij zacht. Dit betekent dat het eenvoudig kan worden bewerkt in vergelijking met hardere staalsoorten. Het is ook gemakkelijk te lassen, zowel voor zichzelf als voor andere soorten staal. Het krijgt een mooie afwerking en is polijstbaar. Het kan echter niet worden gehard door warmtebehandelingsprocessen, zoals koolstofstaal. Dit is niet helemaal slecht, omdat harder staal niet zo sterk is, waardoor ze een slechte keuze zijn voor bouwprojecten.