Staal is een metaallegering die bestaat uit ongeveer 98,5% Fe (ijzer), 0,5 tot 1,7% C (koolstof) en sporen van Si (silicium), S (zwavel) en P (fosfor). Daarom is het hoofdbestanddeel ijzermetaal, dat, zoals weergegeven in de tekst "Ijzer”, wordt verkregen in staalfabrieken door zijn belangrijkste mineraal, hematiet, Fe2O3. DE Het woord "staalindustrie", dat uit het Grieks komt, betekent "werk gemaakt op ijzer" en het is in het algemeen een specifiek gebied van de metallurgie dat ijzer in staal verandert.
Het ijzer verkregen uit staalfabrieken is niet zuiver, maar heeft 2 tot 5% koolstof in zijn samenstelling en wordt ruwijzer. Dus voordat het in staal wordt omgezet, moet ijzer worden gezuiverd. Een manier om dit te doen is door zuurstofgas te injecteren in de hoogoven waar ijzer wordt geproduceerd. De koolstof reageert dan met zuurstof en vormt koolstofdioxide (CO2), wat een gas is dat vrijkomt en zich scheidt van het ijzer.
Het ijzer dat wordt gebruikt om staal te maken heeft het genoemde percentage koolstof, ongeveer 0,5 tot 1,7%. Deze metaallegering heeft een grijswitte kleur, een smeltpunt van bijna 1300 °C en een dichtheid van 7,7 g/cm3.
Momenteel is het verkrijgen van ijzer klein in verhouding tot de staalproductie. In 2008 bijvoorbeeld bedroeg de jaarlijkse staalproductie wereldwijd meer dan een miljard ton. Staal heeft meer de voorkeur vanwege zijn uitstekende eigenschappen, zoals: kan worden bewerkt door smeden, walsen en extrusie;, wat moeilijk te doen is met metallisch ijzer; hebben ook groter vasthoudendheid (mechanische weerstand) en grotere hardheid (mogelijkheid om andere materialen te krassen - eigenschap waarmee rekening wordt gehouden bij gebruik van staal bij het snijden van objecten). Een ander punt in jouw voordeel is dat van jou goedkoop in relatie tot andere metalen en metaallegeringen die ook goede mechanische weerstand.
IJzer en staal worden gebruikt in verschillende materialen waar we dagelijks mee in aanraking komen, zoals pannen, ketels, stro staal gebruikt voor het reinigen en polijsten, tafels, poorten, carrosserieën, autowielen, bruggen, spijkers, schroeven, tangen enz. Een van de belangrijkste toepassingen was in de civiele bouw, zoals in gewapend beton, dat is beton in staalconstructies. Deze structuur, naast het verminderen van de bouwtijd en de kosten van het werk met meer materialen die anders zouden worden gebruikt, maakt het ook mogelijk om bouwde meerdere verdiepingen, want het is het staal dat zorgt voor de treksterkte of kracht loodrecht op het gebouw, zoals de sterkte van de winden.
Bovendien kan staal worden toegepast bij de vervaardiging van andere soorten metaallegeringen met verschillende eigenschappen die naar behoefte kunnen worden gebruikt.
Als voorbeeld hebben we de roestvrij staal, die is samengesteld uit 74% gewoon staal, 18% Cr (chroom) en 8% Ni (nikkel). Zoals de naam al aangeeft, oxideert of corrodeert roestvrij staal niet gemakkelijk, zoals ijzer. Dit komt door de aanwezigheid van chroom in zijn samenstelling, omdat dit metaal reageert met zuurstof in de lucht en vormt een dunne en onzichtbare laag chroomoxide die het voor ijzer moeilijk maakt om te corroderen, waardoor de Roest. Roestvrij staal wordt veel gebruikt in bestek, keukengerei en decoratie.
Deze eigenschap van praktisch niet oxideren is erg belangrijk, aangezien naar schatting meer dan 30% van het staal dat in de wereld wordt geproduceerd, wordt gebruikt voor vervanging van onderdelen en onderdelen van apparatuur en installaties die zijn aangetast door corrosie, die grote economische, sociale en milieu problemen.
Een andere competitie is de oproep vaninvar, dat 64% staal en 36% Ni (nikkel) bevat. Er is ook de platinitis, gevormd door 54% staal en 46% Ni. Beide hebben als hoofdeigenschap de lage coëfficiënt van expansie, waarbij de eerste legering wordt gebruikt in slingers, stopwatches, maatlinialen en buizen. televisie. Platina daarentegen wordt gebruikt in metalen onderdelen die in gloeilampen op glas worden gesoldeerd.
Er is ook staal met 94% Fe (ijzer), 5% W (wolfraam) en 1% C (koolstof), die extra hard is, wordt gebruikt in snijgereedschappen. Ten slotte kunnen we de legering noemen die wordt gevormd door 86% Fe (ijzer), 13% Mn (mangaan) en 1% C (koolstof). De belangrijkste eigenschap is hardheid, die wordt gebruikt in rails.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde