Čelik je metalna legura koja se sastoji od približno 98,5% Fe (željeza), 0,5 do 1,7% C (ugljik) i tragova Si (silicij), S (sumpor) i P (fosfor). Stoga je njegova glavna komponenta metal željeza, koji, kao što je prikazano u tekstu „Željezo”, Dobiva se u čeličanama putem njegovog glavnog minerala, hematita, Fe2O3. THE Riječ "industrija čelika", koja dolazi s grčkog, znači "rad na željezu" i to je, općenito, specifično područje metalurgije koje željezo pretvara u čelik.
Željezo dobiveno iz čeličana nije čisto, ali u svojoj strukturi ima 2 do 5% ugljika i naziva se željezna svinja. Dakle, prije nego što se pretvori u čelik, željezo treba pročistiti. Jedan od načina za to je ubrizgavanje plina kisika u visoku peć u kojoj se proizvodi željezo. Ugljik tada reagira s kisikom i stvara ugljični dioksid (CO2), koji je plin koji se odvaja od željeza.
Željezo od kojeg se izrađuje čelik ima spomenuti postotak ugljika, oko 0,5 do 1,7%. Ova metalna legura ima sivkasto bijelu boju, talište blizu 1300 ° C i gustoću jednaku 7,7 g / cm3.
Trenutno je dobivanje željeza malo u odnosu na proizvodnju čelika. Primjerice, 2008. godine godišnja proizvodnja čelika premašila je milijardu tona širom svijeta. Čelik je poželjniji zbog svojih izvrsnih svojstava, kao što su može se raditi kovanjem, valjanjem i istiskivanjem, što je teško učiniti s metalnim željezom; također ima veće žilavost (mehanički otpor) i veća tvrdoća (sposobnost grebanja drugih materijala - svojstvo uzeto u obzir prilikom upotrebe čelika u reznim predmetima). Još jedna točka u vašu korist je vaša niska cijena u odnosu na druge metale i metalne legure koji također imaju dobre mehanički otpor.
Željezo i čelik koriste se u raznim materijalima s kojima svakodnevno dolazimo u kontakt, poput tava, kotlova, slame čelik koji se koristi za čišćenje i poliranje, stolovi, kapije, karoserije, kotači automobila, mostovi, čavli, vijci, kliješta itd. Jedna od njegovih glavnih primjena bila je u niskogradnji, poput armiranog betona, koji je beton u čeličnim konstrukcijama. Ova struktura, osim što smanjuje vrijeme gradnje i troškove rada s više materijala koji bi se inače koristili, omogućuje im i sagradio nekoliko katova, jer upravo čelik pruža vlačnu čvrstoću ili silu okomitu na zgradu, kao što je čvrstoća vjetrovi.
Osim toga, čelik se može koristiti u proizvodnji drugih vrsta metalnih legura s različitim svojstvima koja se mogu koristiti prema potrebi.
Kao primjer imamo ne hrđajući Čelik, koji se sastoji od 74% uobičajenog čelika, 18% Cr (krom) i 8% Ni (nikal). Kao što i samo ime govori, nehrđajući čelik ne oksidira niti nagriza lako, kao što to čini željezo. To je zbog prisutnosti kroma u njegovoj građi, jer ovaj metal reagira s kisikom u zraku i tvori tanki i nevidljivi sloj kromovog oksida koji otežava koroziju željeza, stvarajući hrđa. Nehrđajući čelik se široko koristi u priboru za jelo, kuhinjskom posuđu i ukrasima.
Ovo svojstvo da praktički ne oksidira vrlo je važno jer se procjenjuje da se dio veći od 30% proizvedenog čelika u svijetu koristi za zamjena dijelova i dijelova opreme i instalacija koji su oštećeni korozijom, što uzrokuje velike ekonomske, socijalne i pitanja okoliša.
Druga je liga poziv nainvar, koji ima 64% čelika i 36% Ni (nikal). Tu je i platinitis, koju čine 54% čelika i 46% Ni. Obje imaju kao glavno svojstvo nizak koeficijent ekspanzija, s tim da se prva legura koristi u njihalima, štopericama, stupnjevanim ravnalima i cijevima. televizija. S druge strane, platina se koristi u metalnim dijelovima zalemljenim staklom u žaruljama sa žarnom niti.
Tu je i čelik koji ima 94% Fe (željezo), 5% W (volfram) i 1% C (ugljik), što je izuzetno teško, a koristi se u reznim alatima. Na kraju možemo spomenuti leguru koju tvori 86% Fe (željezo), 13% Mn (mangan) i 1% C (ugljik). Njegovo je glavno svojstvo tvrdoća koja se koristi u tračnicama.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju