Wat is staal?

staal is de meest voorkomende metalen legering ter wereld. In zijn eenvoudigste vorm bestaat het uit ijzer en variërende hoeveelheden koolstof. Omdat zowel ijzer als koolstof sinds de oudheid bekend zijn, is de legering sinds ruim voor de geboorte van Christus in de een of andere vorm geproduceerd. Een van de vroegste staal werd gemaakt in de oostelijke regio's van Afrika, ongeveer 1400 v.Chr. Koolstof is de meest kosteneffectieve manier om ijzer te legeren, maar andere metalen kunnen worden gebruikt om het element te vergroten en het metaal bepaalde eigenschappen te geven. Het metaal dat bekend staat als gietijzer is eigenlijk staal dat een zeer hoog koolstofgehalte heeft, waardoor het een lager smeltpunt en een grotere gietbaarheid geeft. Staal staat bekend om zijn sterkte, die er precies aan wordt gegeven door de legeringselementen.

Wanneer ijzer zich in zijn vaste metaaltoestand bevindt, vormen de atomen een kristalroosterstructuur. Terwijl deze stRuctuur is redelijk rigide, er kunnen onvolkomenheden in zijn, die kleine zwakke punten in het metaal creëren. Atomen van de legeringselementen kunnen deze microscopische zwakke plekken in het rooster invullen, waardoor de legering de flexibiliteit en treksterkte heeft waar het bekend om staat.

De moderne staalindustrie produceert het metaal door het gebruik van wat de basis zuurstofoven wordt genoemd. In deze ovens heeft gesmolten ijzer er pure zuurstof doorheen geblazen, waardoor de niveaus van onzuiverheden worden verlaagd. Reinigingsmiddelen genaamd Fluxes worden ook toegevoegd voor hetzelfde doel. Het belangrijkste voordeel van dit proces, behalve een product van hoge kwaliteit, is de snelheid.

Eerdere processen omvatten het Bessemer -proces, waarbij lucht door gesmolten ijzer werd gedwongen om onzuiverheden te oxideren. Koolmonoxide is een bijproduct van dit proces, waarbij de andere onzuiverheden slak vormen. De uitvinding van het Bessemer -proces was vooral opmerkelijk omdatHet maakte staal tot een massa geproduceerde, goedkope grondstof. De legering was geproduceerd door verschillende methoden in de middeleeuwen en daarvoor, maar geen van deze waren bijzonder efficiënt, noch konden ze op grote schaal worden gebruikt.

Omdat technieken voor het maken van stalen zijn verbeterd, is een grotere verscheidenheid aan legeringen beschikbaar gekomen. Het gebruik van verschillende metalen, zoals wolfraam en chroom, kan metaal maken dat is afgestemd op zeer specifieke toepassingen. De reeks eigenschappen die staal kan worden gegeven door de toevoeging van verschillende elementen wordt bijvoorbeeld gezien in het feit dat twee dingen die zo verschillend zijn als samoerai -zwaarden en auto's beide zijn gemaakt van ijzer gelokt door andere metalen.