Sisältö
Teräs on seos, raudan ja hiilen yhdistelmämetalli. Teräksen hiilipitoisuus saavuttaa korkeintaan 1,5 prosenttia. Terästä käytetään kovuutensa ja lujuutensa vuoksi rakennusten, siltojen, autojen ja useiden muiden valmistus- ja tekniikan sovellusten rakentamiseen.
Suurin osa nykyisin tuotetusta teräksestä on tavallista hiiliterästä tai yksinkertaisesti hiiliterästä. Teräksen hiili esiintyy rautakarbidimoodissa. Läsnä on myös muita alkuaineita, kuten rikki, fosfori, mangaani ja pii.
Teräksen hiilipitoisuus
Hiiliteräksellä tarkoitetaan terästä, jolla on ominaisuudet lähinnä hiilipitoisuudestaan johtuen ja joka ei sisällä enempää kuin 0,5 prosenttia piitä ja 1,5 prosenttia mangaania. Tavalliset hiiliteräkset, joiden hiilipitoisuus on 0,06 prosenttia - 1,5 prosenttia, jaetaan neljään tyyppiin:
Nämä teräkset etenevät pehmeästä kovempaan, mutta myös suuntaus kohti kasvavaa haurautta. Ensimmäistä tyyppiä käytetään autoissa. Toista tyyppiä löytyy kiskoista ja kiskotuotteista, kuten kytkimet, kampiakselit, akselit, hammaspyörät ja takomot. Kolmatta tyyppiä käytetään leikkaustyökaluissa ja raidelinjoissa, ja viimeistä tyyppiä käytetään mäntäissä ja sylintereissä.
Teräksen fysikaaliset perusominaisuudet
Teräksen tiheys on 7 850 kg / m3, jolloin se on 7,85 kertaa niin tiheä kuin vesi. Sen sulamispiste 1 510 C on korkeampi kuin useimmilla metalleilla. Vertailun vuoksi pronssin sulamispiste on 1 040 C, kuparin on 1 083 ° C, valuraudan 1 300 ° C ja nikkelin 1,453 ° C. Volframi kuitenkin sulaa lämminvedessä 3.410 ° C, mikä ei ole yllättävää koska tätä elementtiä käytetään lamppulankoissa.
Terästen lineaarisen laajenemiskerroin 20 ° C: ssa, µm / metri / Celsius-aste, on 11,1, mikä tekee resistenssistä lämpötilan muutoksilla tapahtuvalle koon muutokselle kuin esimerkiksi kupari (16,7), tina (21,4) ja lyijy (29,1) ).
Ruostumaton teräs
Ruostumattomia teräksiä käytetään rakennuksissa, kun korroosionkestävyys on tärkeä voimavara, kuten veitsiin, joiden on säilytettävä terävä reuna. Toinen yleinen syy ruostumattomien terästen käyttöön on niiden korkean lämpötilan ominaisuudet. Joissakin hankkeissa korkean lämpötilan hapettumiskestävyys on ehdoton vaatimus, kun taas toisissa korkean lämpötilan lujuus on ensisijainen tarve.
Lisäaineet teräkseen
Pieni määrä muita teräkseen lisättyjä metalleja muuttaa sen ominaisuuksia tietyille teollisille sovelluksille suotuisilla tavoilla. Esimerkiksi koboltti johtaa suurempaan magneettiseen läpäisevyyteen ja sitä käytetään magneeteissa. Mangaani lisää lujuutta ja kovuutta, ja tuote soveltuu raskaisiin rautatieyhteyksiin. Molybdeeni säilyttää lujuutensa korkeissa lämpötiloissa, joten tämä lisäaine on kätevä valmistettaessa nopeusporakärkiä. Nikkeli ja kromi kestävät korroosiota, ja niitä lisätään yleensä teräskirurgisten instrumenttien valmistuksessa.