Welke factoren beïnvloeden de sterkte van koolstofstaal?
De sterkte van koolstofstaal wordt beïnvloed door vele factoren, waarvan sommige betrekking hebben op hoe het staal is gelegeerd en andere die omgaan met wat er gebeurt nadat het staal is gemaakt. Een van de belangrijkste factoren die de sterkte van koolstofstaal beïnvloeden, is de hoeveelheid koolstof die aan ijzer wordt toegevoegd voordat staal wordt gemaakt, omdat koolstof zowel dient om staal te maken als om te harden. Hoewel koolstofstaal typisch niet veel andere elementen in de staallegering bevat, kunnen deze insluitsels de sterkte, hardheid en andere eigenschappen van staal veranderen. Nadat het staal is gelegeerd, kan het worden blootgesteld aan hitte, waardoor de sterkte kan toenemen.
Koolstofstaal is een staalsoort die over het algemeen een lage hoeveelheid koolstof bevat, maar sommige kwaliteiten hebben meer koolstof dan andere. Een grote factor bij het bepalen van de sterkte van koolstofstaal is de hoeveelheid koolstof zelf. Dit is nodig om in de eerste plaats staal te maken en het wordt samen met ijzer verwarmd totdat de twee smelten en in elkaar overgaan. Koolstof is een verharder, dus meer koolstof betekent sterker en harder staal. Hoewel ontlaten het staal meer kan versterken nadat het is gemaakt, dicteert koolstof vaak de totale hardheid van staal.
Insluitingen zijn ongewoon in koolstofstaal, in tegenstelling tot sommige andere soorten staallegeringen, maar zelfs een kleine hoeveelheid andere metalen heeft het vermogen om de sterkte van koolstofstaal te veranderen. Deze metalen worden toegevoegd wanneer het staal wordt gelegeerd; anders moet het staal later worden gesmolten om deze metalen te kunnen invoeren. De meeste metalen, zoals mangaan, fosfor en nikkel, worden aan koolstofstaal toegevoegd om de sterkte ervan te vergroten. Andere metalen, zoals lood en koper, verzwakken staal, maar kunnen het gemakkelijker maken om te bewerken of lassen, wat voordelig kan zijn.
Het meeste staal wordt na behandeling met warmte behandeld om de sterkte van koolstofstaal te vergroten, hoewel het staal soms wordt gebruikt zoals het is. Er zijn veel verschillende methoden beschikbaar voor het temperen van staal, en elk dient om verschillende attributen te vergroten. Het staal wordt meestal in een oven of een vergelijkbaar gebied geplaatst, waar het staal voldoende wordt verwarmd om het een blauwe kleur te geven, maar niet genoeg om het te smelten. Nadat dit proces verschillende keren is herhaald, neigt de sterkte van koolstofstaal dramatisch te stijgen.