Metallprofilen av stål

Stål, verdens fremste byggemateriale, er et jern legering som inneholder mellom 0,2 og 2 vekt% karbon og noen ganger små mengder andre elementer, inkludert mangan. I tillegg til bygninger, brukes det til produksjon av apparater, biler og fly.

De bruk av kommersielt stål produksjonen kom på slutten av 1800-tallet og var et resultat av Sir Henry Bessemers opprettelse av en effektiv måte å senke karboninnholdet i støpejern. Ved å senke mengden karbon, desto mye vanskeligere og mer form metallprodukt av stål produseres.

Stål har eksistert siden Jernalder, som varte fra cirka 1200 f.Kr. til 550 f.Kr., selv om start- og sluttdatoer varierer etter geografisk område. Hetittene - som bodde i dagens Tyrkia - kan ha vært de første menneskene som skapte stål ved å varme opp jern med karbon.

I dag, de fleste stål produseres ved grunnleggende oksygenmetoder (også kjent som basisk oksygenstålfremstilling eller BOS). BOS henter navnet fra prosessen som krever at oksygen blåses inn i store kar som inneholder smeltet jern og skrapstål.

Selv om BOS står for den største andelen av global stålproduksjon, har bruken av elektriske lysbuerovner (EAF) vokst siden begynnelsen av 1900-tallet og står nå for omtrent to tredjedeler av amerikansk stålproduksjon. EAF-produksjon involverer smelting av skrapstål med elektrisk strøm.

Ifølge World Steel Association er det over 3.500 forskjellige stålkvaliteter, som omfatter unike fysiske, kjemiske og miljømessige egenskaper. Disse egenskapene inkluderer tetthet, elastisitet, smeltepunkt, varmeledningsevne, styrke og hardhet. For å lage forskjellige stålkvaliteter, varierer produsentene typer og mengder av legerte metaller, mengder karbon og urenheter, produksjonsprosessen og måten de resulterende stålene er på virket.

Kommersielle stål er også generelt klassifisert i fire grupper som avviker i henhold til deres metalllegering innhold og sluttbruk applikasjoner:

1. Karbonstål inkluderer lite karbon (mindre enn 0,3% karbon), medium karbon (så mye som 0,6% karbon), høyt karbon (så mye som 1% karbon), og ultra-høy-karbon (så mye som 2% karbon) stål. Lavkarbonstål er det vanligste og svakeste av de tre typene. Det er tilgjengelig i et bredt utvalg av former, inkludert ark og bjelker. Jo høyere karboninnhold, jo vanskeligere er stål å jobbe med. Stål med høyt karbon og ultrahøyt karbon brukes i skjæreverktøy, radiatorer, stanser og ledninger.
2. Legert stål inneholder andre metaller som aluminium, kobber eller nikkel. De kan brukes i bildeler, rørledninger og motorer.
3. Rustfritt stål inneholder alltid krom og kanskje også nikkel eller molybden. De er blanke og generelt motstandsdyktige mot korrosjon. De fire hovedtyper av rustfritt stål er ferrittisk, som ligner karbonstål og er sterkt motstandsdyktig mot spenningskorrosjonssprekker, men ikke er bra for sveising; austenittisk, som er den vanligste og gode for sveising; martensitic, som er moderat motstandsdyktig mot korrosjon, men høy styrke; og duplex, som består av halvt ferritisk og halvt austenittisk stål og er sterkere enn noen av disse to typene. Fordi rustfritt stål er lett sterilisert, brukes de ofte i medisinsk utstyr og instrumenter og utstyr til matproduksjon.
4. Verktøystål er legert med harde metaller som vanadium, kobolt, molybden og wolfram. Som navnet antyder, blir de ofte brukt til å lage verktøy, inkludert hammere.

Ståls allsidighet har gjort det til det mest brukte - og mest resirkulerte - metallmaterialet på jorden. I tillegg gjør dens høye styrke og relativt lave produksjonskostnad den egnet for bruk i utallige applikasjoner, inkludert i jernbane, båter, broer, kokekar, emballasje og elektrisk transformatorer.