Was ist Stahl?

Stahl ist die häufigste Metalllegierung der Welt. In seiner einfachsten Form besteht es aus Eisen und unterschiedlichen Kohlenstoffmengen. Da sowohl Eisen als auch Kohlenstoff seit der Antike bekannt sind, wurde die Legierung seit langem vor der Geburt Christi in der einen oder anderen Form produziert. Einige der frühesten Stahl wurden in den östlichen Regionen Afrikas hergestellt, etwa 1400 v. Chr.

Eisen ist die Hauptbestandteil von Stahl, wobei der Kohlenstoff je nach Grad zwischen 0,2% und 2,14% entfernt ist. Kohlenstoff ist der kostengünstigste Weg, um Eisen zu legieren, aber andere Metalle können verwendet werden, um das Element zu erweitern und dem Metall bestimmte Eigenschaften zu verleihen. Das Metall, das als Gusseisen bekannt ist, ist tatsächlich Stahl mit einem sehr hohen Kohlenstoffgehalt, was ihm einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine größere Gussfähigkeit verleiht. Stahl ist für seine Festigkeit bekannt, die ihm genau durch die Legierungselemente gegeben wird.

Wenn Eisen in seinem festen Metallzustand ist, bilden die Atome eine Kristallgitterstruktur. Während dieses stDie Rruktur ist ziemlich starr, es kann Unvollkommenheiten darin bestehen, die winzige Schwachstellen im Metall erzeugen. Atome der Legierungselemente können diese mikroskopischen Schwachstellen im Gitter ausfüllen, wodurch die Legierung die Flexibilität und Zugfestigkeit verleiht, für die sie bekannt ist.

Die moderne Stahlindustrie produziert das Metall durch die Verwendung des sogenannten Basis -Sauerstoffofens. In diesen Öfen hat geschmolzenes Eisen reinen Sauerstoff durch ihn geblasen und senkt die Verunreinigungen. Reinigungsmittel, die als Flüsse bezeichnet werden, werden ebenfalls für denselben Zweck hinzugefügt. Der Hauptvorteil für diesen Prozess, außer ein hochwertiges Produkt, ist seine Geschwindigkeit.

Zu den früheren Prozessen gehörten das Bessemer -Prozess, bei dem Luft durch geschmolzenes Eisen gezwungen wurde, Verunreinigungen zu oxidieren. Kohlenmonoxid ist ein Nebenprodukt dieses Prozesses, wobei die anderen Verunreinigungen Schlacke bilden. Die Erfindung des Bessemer -Prozesses war besonders bemerkenswert, weilEs machte Stahl zu einer massenproduzierten, billigen Ware. Die Legierung wurde im Mittelalter und zuvor nach verschiedenen Methoden hergestellt, aber keiner davon war besonders effizient und sie konnten auch in großem Maßstab verwendet werden.

Da sich die Stahlherstellungstechniken verbessert haben, sind eine breitere Vielfalt von Legierungen erhältlich. Die Verwendung mehrerer verschiedener Metalle wie Wolfram und Chrom kann Metall herstellen, das auf sehr spezifische Anwendungen zugeschnitten ist. Die Auswahl an Eigenschaften, dass Stahl durch die Zugabe verschiedener Elemente angegeben werden kann, wird beispielsweise in der Tatsache gesehen, dass zwei Dinge, die so unterschiedlich sind wie Samurai -Schwerter und Automobile, aus Eisen aus anderen Metallen hergestellt werden.