science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemische en fysische eigenschappen van Steel

Staal is een legering, een combinatie van metaal gemaakt van ijzer en koolstof. Het koolstofgehalte van staal bereikt een maximum van 1,5 procent. Vanwege de hardheid en sterkte wordt staal gebruikt bij de constructie van gebouwen, bruggen, auto's en tal van andere productie- en engineeringtoepassingen.

Het meeste staal dat vandaag wordt geproduceerd, is gewoon koolstofstaal of eenvoudig koolstofstaal. De koolstof in staal bestaat in de ijzercarbidetoestand. Andere elementen, waaronder zwavel, fosfor, mangaan en silicium, zijn ook aanwezig.

Koolstofgehalte van staal

Koolstofstaal wordt gedefinieerd als staal dat eigenschappen heeft voornamelijk vanwege het koolstofgehalte en bevat niet meer dan 0,5 procent silicium en 1,5 procent mangaan. De gewone koolstofstaalsoorten, die variëren van 0,06 procent koolstof tot 1,5 procent koolstof, zijn onderverdeeld in vier typen:

  • Dood zacht staal, maximaal 0,15 procent koolstof

  • Laag koolstof of zacht staal, 0,15 procent tot 0,45 procent koolstof

  • Gemiddeld koolstofstaal, 0,45 procent tot 0,8 procent koolstof

  • Koolstofstaal, 0,8 procent tot 1,5 procent koolstof


    Deze staalsoorten gaan van zacht naar harder, maar ze gaan ook steeds meer naar een grotere broosheid. Het eerste type wordt gebruikt in automobielcarrosserieën. Het tweede type is te vinden in rails en railproducten zoals koppelingen, krukassen, assen, tandwielen en smeedstukken. Het derde type wordt gebruikt in snijgereedschappen en spoorlijnen, en het laatste type wordt gebruikt in zuigers en cilinders.

    Elementaire fysische eigenschappen van staal

    Staal heeft een dichtheid van 7.850 kg /m < sup> 3, waardoor het 7.85 keer zo dicht is als water. Het smeltpunt van 1.510 C is hoger dan dat van de meeste metalen. Ter vergelijking, het smeltpunt van brons is 1.040 C, dat van koper is 1.083 C, dat van gietijzer is 1.300 C en dat van nikkel is 1.453 C. Wolfraam smelt echter bij een aanbrekende 3.410 C, wat niet verrassend is aangezien dit element wordt gebruikt in gloeidraadfilamenten.

    De lineaire uitzettingscoëfficiënt van staal bij 20 C, in μm per meter per graad Celsius, is 11,1, waardoor het bestand is tegen veranderende afmetingen bij temperatuurschommelingen, bijvoorbeeld koper (16.7), tin (21.4) en lood (29.1).

    Roestvrij staal

    Roestvast staal wordt in de bouw gebruikt wanneer corrosiebestendigheid een belangrijke troef is, zoals bij messen die moet een scherpe rand behouden. Een andere veel voorkomende reden dat roestvast staal wordt gebruikt, is hun hoge temperatuur-eigenschappen. In sommige projecten is oxidatieweerstand bij hoge temperaturen een absolute vereiste, terwijl in andere hoge-temperatuursterkte een primaire behoefte is.

    Additieven voor staal

    Kleine hoeveelheden andere metalen toegevoegd aan staal verander de eigenschappen op een manier die gunstig is voor bepaalde industriële toepassingen. Kobalt heeft bijvoorbeeld een hogere magnetische permeabiliteit en wordt gebruikt in magneten. Mangaan voegt kracht en hardheid toe en het product is geschikt voor zware spoorwegovergangen. Molybdeen behoudt zijn kracht bij hoge temperaturen, dus dit additief is handig bij het maken van snelheidsboortips. Nikkel en chroom zijn bestand tegen corrosie en worden meestal toegevoegd bij de vervaardiging van stalen chirurgische instrumenten.

    • Meer >

    Meer >

    Hoofdlijnen

    1. Wetenschappers vinden antarctische microben die alleen van lucht leven
    2. Hoe worden nieuwe cellen geproduceerd?
    3. Golgi-apparaat: functie, structuur (met analogie en diagram)
    4. Wat kan glycolyse stoppen?
    5. Wat is het doel van mitose?
    6. Processen die ATP gebruiken als energiebron
    7. Een model van een cel-kern maken
    8. Organisme: definitie, types, kenmerken en voorbeelden
    9. Een driedimensionaal tandmodel maken voor een schoolproject

    Wetenschap