Ο χάλυβας είναι ένα μεταλλικό κράμα αποτελούμενο από περίπου 98,5% Fe (σίδηρος), 0,5 έως 1,7% C (άνθρακας) και ίχνη Si (πυρίτιο), S (θείο) και P (φωσφόρου). Επομένως, το κύριο συστατικό του είναι το μέταλλο σιδήρου, το οποίο, όπως φαίνεται στο κείμενο "ΣίδεροΠαράγεται σε χαλυβουργεία μέσω του κύριου ορυκτού του, αιματίτη, Fe2Ο3. Ο Η λέξη «βιομηχανία χάλυβα», που προέρχεται από την ελληνική, σημαίνει «δουλειά επί σιδήρου» και, γενικά, είναι ένας συγκεκριμένος τομέας μεταλλουργίας που μετατρέπει τον σίδηρο σε χάλυβα.
Ο σίδηρος που λαμβάνεται από χαλυβουργεία δεν είναι καθαρός, αλλά έχει 2 έως 5% άνθρακα στη σύνθεσή του και ονομάζεται ακατέργαστος σίδηρος. Έτσι, πριν μετατραπεί σε χάλυβα, ο σίδηρος πρέπει να καθαριστεί. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό είναι με την έγχυση αερίου οξυγόνου στον υψικάμινο όπου παράγεται σίδηρος. Ο άνθρακας στη συνέχεια αντιδρά με οξυγόνο και σχηματίζει διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το οποίο είναι ένα αέριο που εκπέμπει, χωρίζοντας από το σίδερο.
Ο σίδηρος που χρησιμοποιείται για την κατασκευή χάλυβα έχει το αναφερθέν ποσοστό άνθρακα, περίπου 0,5 έως 1,7%. Αυτό το μεταλλικό κράμα έχει γκριζωπό λευκό χρώμα, σημείο τήξης κοντά στους 1300 ° C και πυκνότητα ίση με 7,7 g / cm3.
Επί του παρόντος, η παραγωγή σιδήρου είναι μικρή σε σχέση με την παραγωγή χάλυβα. Το 2008, για παράδειγμα, η ετήσια παραγωγή χάλυβα υπερέβη ένα δισεκατομμύριο τόνους παγκοσμίως. Ο χάλυβας προτιμάται περισσότερο λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων του, όπως μπορεί να χρησιμοποιηθεί με σφυρηλάτηση, κύλιση και εξώθηση, το οποίο είναι δύσκολο να γίνει με μεταλλικό σίδηρο · έχουν επίσης μεγαλύτερος επιμονή (μηχανική αντίσταση) και μεγαλύτερη σκληρότητα (ικανότητα γρατσουνίσματος άλλων υλικών - ιδιοκτησία που λαμβάνεται υπόψη κατά τη χρήση χάλυβα σε αντικείμενα κοπής). Ένα άλλο σημείο υπέρ σας είναι το δικό σας χαμηλό κόστος σε σχέση με άλλα μέταλλα και μεταλλικά κράματα που έχουν επίσης καλά μηχανική αντίσταση.
Ο σίδηρος και ο χάλυβας χρησιμοποιούνται σε διάφορα υλικά με τα οποία έρχονται σε επαφή καθημερινά, όπως ταψιά, λέβητες, άχυρο χάλυβας που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό και τη στίλβωση, τραπέζια, πύλες, αμαξώματα, τροχοί αυτοκινήτου, γέφυρες, καρφιά, βίδες, πένσες και τα λοιπά. Μία από τις κύριες εφαρμογές της ήταν η κατασκευή πολιτικών, όπως το οπλισμένο σκυρόδεμα, το οποίο είναι σκυρόδεμα σε μεταλλικές κατασκευές. Αυτή η δομή, εκτός από τη μείωση του χρόνου κατασκευής και του κόστους της εργασίας με περισσότερα υλικά που διαφορετικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν, τους επιτρέπει επίσης να είναι χτίστηκε αρκετά δάπεδα, καθώς είναι ο χάλυβας που παρέχει αντοχή σε εφελκυσμό ή δύναμη κάθετη στο κτίριο, όπως η αντοχή του άνεμοι.
Επιπλέον, ο χάλυβας μπορεί να εφαρμοστεί στην κατασκευή άλλων τύπων μεταλλικών κραμάτων με διαφορετικές ιδιότητες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανάλογα με τις ανάγκες.
Για παράδειγμα, έχουμε το ανοξείδωτο ατσάλι, που αποτελείται από 74% κοινό χάλυβα, 18% Cr (χρώμιο) και 8% Ni (νικέλιο). Όπως υποδηλώνει το όνομα, ο ανοξείδωτος χάλυβας δεν οξειδώνεται ή διαβρώνεται εύκολα, όπως και ο σίδηρος. Αυτό οφείλεται στην παρουσία χρωμίου στη σύνθεσή του, καθώς αυτό το μέταλλο αντιδρά με οξυγόνο στον αέρα και σχηματίζει ένα λεπτό και αόρατο στρώμα οξειδίου του χρωμίου που καθιστά δύσκολη τη διάβρωση του σιδήρου, σχηματίζοντας το σκουριά. Ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται ευρέως σε μαχαιροπίρουνα, σκεύη κουζίνας και διακόσμηση.
Αυτή η ιδιότητα πρακτικά μη οξειδωτικού είναι πολύ σημαντική, καθώς εκτιμάται ότι ένα ποσοστό μεγαλύτερο από το 30% του χάλυβα που παράγεται στον κόσμο χρησιμοποιείται για αντικατάσταση ανταλλακτικών και εξαρτημάτων εξοπλισμού και εγκαταστάσεων που υποβαθμίζονται από τη διάβρωση, η οποία προκαλεί μεγάλη οικονομική, κοινωνική και περιβαλλοντικά ζητήματα.
Ένα άλλο πρωτάθλημα είναι το call τουinvar, που έχει 64% χάλυβα και 36% Ni (νικέλιο). Υπάρχει επίσης το πλατινίτιδα, σχηματίζεται από 54% χάλυβα και 46% Ni. Και οι δύο έχουν ως κύρια ιδιότητα τον χαμηλό συντελεστή επέκταση, με το πρώτο κράμα να χρησιμοποιείται σε εκκρεμές, χρονόμετρα, βαθμονομημένους χάρακες και σωλήνες. τηλεόραση. Η πλατίνα, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιείται σε μεταλλικά μέρη συγκολλημένα σε γυαλί σε λαμπτήρες πυρακτώσεως.
Υπάρχει επίσης χάλυβας που έχει 94% Fe (σίδηρος), 5% W (βολφράμιο) και 1% C (άνθρακας), το οποίο είναι πολύ σκληρό, που χρησιμοποιείται σε εργαλεία κοπής. Τέλος, μπορούμε να αναφέρουμε το κράμα που σχηματίζεται από 86% Fe (σίδηρος), 13% Mn (μαγγάνιο) και 1% C (άνθρακας). Η κύρια ιδιότητά του είναι η σκληρότητα, που χρησιμοποιείται σε ράγες.
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία