スチールとは？

鋼は、世界で最も一般的な金属合金です。 最も単純な形式では、鉄とさまざまな量の炭素で構成されています。 鉄と炭素の両方が古代からよく知られているため、合金はキリストの誕生のかなり前から何らかの形で生産されてきました。 最古の鋼の一部は、紀元前1400年頃、アフリカの東部地域で製造されました。

鉄は鋼の主要な成分であり、炭素は等級に応じて0.2％から2.14％の距離で2番目の距離です。 炭素は鉄を合金化する最も費用効果の高い方法ですが、他の金属を使用して元素を増強し、金属に特定の特性を与えることができます。 鋳鉄として知られる金属は、実際には炭素含有量が非常に高い鋼であり、これにより融点が低くなり、鋳造性が向上します。 鋼はその強度でよく知られており、合金元素によって正確に与えられます。

鉄がその固体金属状態にあるとき、原子は結晶格子構造を形成します。 この構造はかなり硬いですが、不完全な部分があり、金属に小さな弱点ができます。 合金元素の原子は、格子内のこれらの微視的な弱点を埋めることができ、合金に知られている柔軟性と引張強度を与えます。

現代の鉄鋼業は、いわゆる塩基性酸素炉を使用して金属を生産しています。 これらの炉では、溶鉄に純粋な酸素が吹き込まれ、不純物のレベルが低下します。 この同じ目的のために、フラックスと呼ばれる洗浄剤も追加されています。 高品質の製品以外のこのプロセスの主な利点は、その速度です。

これまでのプロセスには、不純物を酸化するために空気を溶鉄に強制的に通すベッセマープロセスが含まれていました。 一酸化炭素はこのプロセスの副産物であり、他の不純物はスラグを形成します。 ベッセマープロセスの発明は、スチールを大量生産された安価な商品にしたため、特に注目に値します。 この合金は、中世以前にさまざまな方法で製造されていましたが、これらのどれも特に効率的ではなく、大規模に使用することもできませんでした。

製鋼技術が向上するにつれて、より多様な合金が利用可能になりました。 タングステンやクロムなど、いくつかの異なる金属を使用すると、特定の用途に合わせた金属を作成できます。 さまざまな要素を追加することで鋼に与えられるさまざまな特性は、たとえば、武士の剣と自動車のように異なる2つの物が両方とも他の金属と合金化した鉄で作られているという事実に見られます。