Jakie czynniki wpływają na wytrzymałość stali węglowej?
Na wytrzymałość stali węglowej wpływa wiele czynników, z których niektóre dotyczą sposobu, w jaki stal jest stopowana, a inne, co dzieje się po jej wytworzeniu. Jednym z głównych czynników wpływających na wytrzymałość stali węglowej jest ilość węgla dodanego do żelaza przed wytworzeniem stali, ponieważ węgiel służy zarówno do tworzenia, jak i utwardzania stali. Podczas gdy stal węglowa zazwyczaj nie zawiera wielu innych pierwiastków zawartych w stopie stali, wtrącenia te mogą zmieniać wytrzymałość, twardość i inne cechy stali. Po stopieniu stal może być następnie poddana działaniu ciepła, co może zwiększyć jej wytrzymałość.
Stal węglowa jest rodzajem stali, która ogólnie zawiera małą ilość węgla, ale niektóre gatunki zawierają więcej węgla niż inne. Dużym czynnikiem determinującym wytrzymałość stali węglowej jest sama ilość węgla. Jest to potrzebne przede wszystkim do wytworzenia stali i jest ona podgrzewana wraz z żelazem, aż obie stopią się i połączą ze sobą. Węgiel jest utwardzaczem, więc więcej węgla oznacza mocniejszą i twardszą stal. Chociaż odpuszczanie będzie w stanie wzmocnić stal po jej wytworzeniu, węgiel często dyktuje całkowitą twardość stali.
Inkluzje są rzadkie w stali węglowej, w przeciwieństwie do niektórych innych rodzajów stopów stali, ale nawet niewielka ilość innych metali może zmieniać wytrzymałość stali węglowej. Metale te dodaje się podczas stopu stali; w przeciwnym razie stal musi zostać później stopiona, aby można było wprowadzić te metale. Większość metali, takich jak mangan, fosfor i nikiel, dodaje się do stali węglowej w celu zwiększenia jej wytrzymałości. Inne metale, takie jak ołów i miedź, osłabiają stal, ale mogą ułatwić obróbkę lub spawanie, co może być korzystne.
Większość stali jest poddawana obróbce cieplnej po stopie, aby zwiększyć wytrzymałość stali węglowej, chociaż czasami stal jest używana w takiej postaci, w jakiej jest. Istnieje wiele różnych metod hartowania stali, a każda służy do zwiększenia różnych atrybutów. Stal jest zwykle umieszczana w piecu lub podobnym obszarze, gdzie stal jest wystarczająco podgrzewana, aby uzyskać niebieski kolor, ale niewystarczająca do stopienia. Po kilkukrotnym powtórzeniu tego procesu wytrzymałość stali węglowej ma tendencję do dramatycznego wzrostu.