Vad är svart kolstål?

Stål är en legering eller blandning av järn med kol och små mängder andra metaller. Rent järn kan smälts och formas, men tenderar att vara mjukt. Att tillsätta kol kommer att stärka metallen, och de flesta kolstål innehåller en till två procent kol. Svart kolstål skapas under tillverkningsprocessen när höga temperaturer skapar ett tunt lager oxiderat järn på ytterytan.

Kol binder kemiskt till järnet i stållegeringar, vilket skapar ett mycket hårdare material än rent järn. När kolinnehållet ökar blir materialet hårdare men mer sprött eller benägen att bryta under belastning eller belastning. Stål som innehåller kol i en mängd över 2% betraktas som gjutjärn; detta kan användas för rörledningar och icke-strukturella material, men anses vara för sprött för konstruktionsstål.

Järn reagerar lätt med syre i luften och skapar järnoxid eller rost som gör att delar misslyckas, så det är ofta belagt för att förhindra ytrost. En fördel med svartkolstål är den naturliga korrosionsegenskapen hos beläggningen av svart järnoxid, eftersom oxiden fungerar som en barriär för att hålla syre från järnet under. Det tunna oxidskiktet skapas vid höga temperaturer och bildar ett hållbart skikt som inte kräver ytterligare behandling eller beläggning.

För tillämpningar där korrosionsskyddet är kritiskt, kan kolstål målas eller galvaniseras. Stål galvaniseras genom syratvätt, och doppar sedan stålet i ett smält zinkbad. Zink bildar ett lager på utsidan av stålet och kommer att korrodera först när det utsätts för luft eller fukt. Galvanisering kommer att förbättra ståldelarnas livslängd, men används inte på svart kolstål, eftersom oxidskiktet redan skyddar stålet.

Svart kolstål används ofta för rörledningar för gas eller vatten, eftersom det har låg kostnad och kan svetsas med vanliga metoder. Vissa långväga oljeledningar har använt svart kolstålrör, eftersom röret kan anslutas i fältet och inte rostar snabbt. Svart kolstål kan användas i klimat eller markförhållanden som kan påskynda korrosion, men ytterligare skydd som anoder kan behövas. Anoder är begravda stavar gjorda av zink som korroderar först när de är anslutna till stålröret.

Köksartiklar kan kallas svart stål, men den mörka färgen är en produkt av en oljebehandling som kallas smaksättning, snarare än tillverkning. Kolstål beläggs ofta med olja för att förhindra rost, och stålgrytor kan oljas och värmas för att absorbera oljemolekylerna. Stålet blir mörkare och får vissa rostförebyggande egenskaper, men smaksättningen är en tillfällig beläggning och måste upprepas regelbundet.