Svojstva, povijest i primjene čelika

Čelik, najznačajniji građevinski materijal na svijetu, je legura željeza koja sadrži između 0,2 i 2 posto ugljika po težini.

Povijest

Pojava komercijalne proizvodnje čelika krajem 19. stoljeća bila je rezultat stvaranja Sir Henryja Bessemera učinkovitog načina smanjenja sadržaja ugljika u lijevano željezo. Smanjenjem količine ugljika u željezo na oko 2 posto proizvodi se mnogo teži i savitljiviji metalni proizvod od čelika. Međutim, za pregled povijesti čelika, morat ćete se vratiti 4.000 godina na početak željeznog doba. Čelik je već dugo s nama.

Proizvodnja

Danas je većina čelika proizvedena osnovnim metodama kisika (također poznat kao osnovni čelici za kisik ili BOS). BOS dobiva svoje ime od procesa koji zahtijeva da kisik upadne u velike posude koje sadrže rastaljenog željeza i čeličnog lima.

Iako BOS čini najveći udio u svjetskoj proizvodnji čelika, korištenje električnih peći na lukovima (EAF) raste od početka 20. stoljeća i sada čini oko jednu trećinu proizvodnje čelika.

razreda

Prema World Steel Associationu, postoji više od 3.500 različitih čelika, koje obuhvaćaju jedinstvena fizikalna, kemijska i ekološka svojstva. Možda se pitate kako može postojati toliko različitih razreda čelika kada se čelik sastoji samo od željeza i ugljika. To je zato što količina ugljika, kao i razina nečistoća i dodatnih elemenata legure, određuju svojstva svakog čeličnog razreda, a te kombinacije dostižu vrlo visoku razinu. Komercijalni čelik općenito se razvrstava u četiri skupine ovisno o njihovom sadržaju metalne legure i primjenama krajnje upotrebe:

1. Ugljikovih čelika (koji uključuju ugljika s niskom razinom ugljika, ugljikovim i ugljikovim čelicima)
2. Alloy Steels (koje uključuju takve uobičajene metalne legure poput mangana, silicija, nikla i kroma)
3. Nehrđajući čelici (koji sadrže oko 10 posto kroma i klasificirani su kao austenitni, feritni i martenzitni)
4. Čelični alati (čelici koji su legirani visokim temperaturama i tvrde metale, kao što su molibden i volfram)

Čelik ima širok raspon slitina sastava, koji mu omogućuju različita mehanička svojstva.

Nekretnine

Različite vrste čelika proizvode se u skladu s svojstvima koja su potrebna za njihovu primjenu, a različiti sustavi ocjenjivanja koriste se za razlikovanje čelika na temelju tih svojstava, što uključuje gustoću, elastičnost, topljivost, toplinsku vodljivost, čvrstoću i tvrdoću (među ostalima). Da bi se napravili različiti čelici, proizvođači razlikuju vrstu i količinu legiranih metala, proizvodni proces i način na koji su obrađeni čelici za proizvodnju određenih proizvoda.

Prema američkom Institutu za željezo i čelik (AISI), čelici se mogu široko kategorizirati u četiri skupine na temelju njihovih kemijskih sastava:

1. Ugljikovih čelika
2. Alloy čelici
3. Nehrđajući čelici
4. Čelični alati

Prijave

To su čelična svojstva koja su ga učinila najkorištenijim i najvećim recikliranim metalnim materijalom na zemlji. Od nehrđajućih i visokotemperaturnih čelika do plosnatih ugljičnih proizvoda, različiti oblici i legure čelika nude različita svojstva kako bi se zadovoljili široki raspon primjena. Iz tih razloga, kao i kombinacijom metala visoke čvrstoće i relativno niskim troškovima proizvodnje, čelični alati čine čelima trajni i estetski metal koji se danas koristi u bezbrojnim proizvodima.