Oceľ - je to absolútne všade. Je to v našich kuchyniach, autách, mostoch, domoch a kancelárskych budovách. Kdekoľvek sa pozriete, oceľ sa používa na pridanie sily a trvanlivosti k veciam, ktoré používame v každodennom živote.
Včasné použitie ocele
História ukazuje, že ocele používali kováči už tisíce rokov, ale jeho využitie sa stalo oveľa dôležitejšie v 17. storočí, keď sa vyvinuli efektívnejšie spôsoby výroby. V polovici 19. storočia bol vyvinutý proces Bessemer, ktorý umožnil hromadnú výrobu ocele lacno. Ďalší vývoj umožnil ďalšie zníženie výrobných nákladov a zároveň zvýšenie kvality hotového výrobku v rovnakom čase.
Oceľ je v súčasnosti jedným z najbežnejších materiálov používaných po celom svete. Každý rok sa vyrába viac ako 1,3 miliardy ton ocele, ktoré sú identifikované podľa rôznych tried a noriem. Používa sa ako hlavná súčasť nástrojov, strojov, zariadení, zbraní, automobilov, budov, lodí, infraštruktúry, zariadení a oveľa viac.
Čo je oceľ? Oceľ je zliatina vyrobená zo železa a kombinácia iných prvkov vrátane uhlíka. Existujú rôzne druhy ocele založené na ďalších prvkoch, ktoré sa používajú na ich vytvorenie. Napríklad, keď uhlík je primárnym prvkom v zliatine, jeho obsah v oceli musí byť niekde medzi 0,002 a 2,1 hmotnostných percent.
Zatiaľ čo je možné použiť iné zliatiny, v oceli musia byť vždy prítomné nasledujúce prvky:
hliník (stopa)
uhlík
mangán
kyslík (stopa)
dusík (stopa)
fosfor
kremík
síra
Okrem týchto prvkov môžu ďalšie prvky, ktoré môžu byť pridané úmyselne na zmenu charakteristík hotového oceľového výrobku, zahŕňajú:
bor
chróm
mangán
molybdén
nikel
niobium
titán
vanádium
Uhlík, ako aj iné prvky používané pri výrobe ocele, pracujú ako vytvrdzovacie činidlo. Zmena množstva zliatinových prvkov a tvaru, ktorý sa používajú v oceli, zmení kvalitu, ako je pevnosť, ťažnosť a tvrdosť. Napríklad oceľ, ktorá má vyšší obsah uhlíka, môže byť silnejšia a ťažšia, ale ešte menej tvárná ako železo.
Oceľ sa dá ľahko rozlíšiť od dvoch populárnych zliatinových verzií známych ako liatina a tepané železo. Zliatina má zliatinu, ktorá obsahuje viac ako 2,1 percentného uhlíka. Kované železo obsahuje len malé množstvo uhlíka, čo uľahčuje ohýbanie a skrútenie do tvaru.
Možnosti liečby
Okrem základných typov ocele, ktoré sú určené prvkami používanými pri výrobe zliatin, existuje aj veľa rôznych typov možností tepelného spracovania. Temperovanie, kalenie a žíhanie sú najčastejšími druhmi spracovania používanými v súčasnej výrobe ocele.
Kalenie a temperovanie sa dosiahne ohrevom ocele na to, čo je známe ako "austenitová fáza", pred jej ochladením v roztoku oleja alebo vody, aby sa rýchlo ochladilo. Tento proces rýchleho chladenia vytvára pevnú a krehkú štruktúru, ktorá sa potom temperuje špecializovaným typom žíhania. Žíhanie je proces, ktorý zahŕňa ohrev ocele, kým sa nezmäkne prostredníctvom trojdielneho procesu obnovy, rekryštalizácie a rastu zrna.
Ako sa oceľ používa dnes
Oceľ sa používa v mnohých aplikáciách v modernej konštrukcii vrátane výstavby železníc, ciest, budov, zariadení a iných infraštruktúr. V skutočnosti sa väčšina moderných štruktúr, ako sú mrakodrapy, štadióny, letiská a mosty, vytvára s odolným oceľovým skeletom. Aj konštrukcie, ktoré používajú betón, používajú oceľ ako spevňujúci materiál.
Oceľ sa používa aj v mnohých rôznych typoch vozidiel a spotrebičov. Používa sa aj v základných stavebných materiáloch vďaka trvanlivosti a pevnosti. Niektoré z týchto materiálov zahŕňajú skrutky, klince a skrutky. Používa sa aj v odvetviach, ako je baníctvo, potrubná doprava, letecký priemysel, stavba lodí a návrh ťažkých zariadení.
Oceľ sa nachádza aj v iných bežných materiáloch, ako sú základné nástroje, oceľová vlna a osobné obrnené vesty pre bezpečnosť a presadzovanie práva. Okrem praktických použití je oceľ využívaná aj v umeleckých aplikáciách, ako sú plastiky, rámovanie a zobrazovacie štruktúry.