Mga Katangian, Kasaysayan, at Mga Application ng Steel

Ang bakal, ang pangunahing materyal sa konstruksiyon sa mundo, ay isang bakal na haluang metal na naglalaman sa pagitan ng 0.2 at 2 porsiyento na carbon sa timbang.

Kasaysayan

Ang pagdating ng komersyal na produksyon ng asero sa huling bahagi ng ika-19 na siglo ay bunga ng paglikha ni Sir Henry Bessemer ng mahusay na paraan upang mapababa ang carbon content sa cast iron. Sa pamamagitan ng pagpapababa ng dami ng carbon sa bakal sa halos 2 porsiyento, ang mas mahirap at mas malleable metal na produkto ng bakal ay ginawa. Gayunpaman, para sa isang 360 view ng Kasaysayan ng bakal, kailangan mong bumalik 4,000 taon sa simula ng Panahon ng Iron. Ang bakal ay naging sa amin para sa isang mahabang panahon.

Produksyon

Sa ngayon, ang karamihan sa bakal ay ginawa ng mga pangunahing pamamaraan ng oxygen (kilala rin bilang basic oxygen steelmaking o BOS). Kinukuha ng BOS ang pangalan nito mula sa proseso na nangangailangan ng oxygen na idudurog sa mga malalaking sisidlan na naglalaman ng tunaw na bakal at bakal na bakal.

Kahit na ang BOS ay ang pinakamalaking bahagi ng global steel production, ang paggamit ng electric arc furnaces (EAF) ay lumalaki mula noong unang bahagi ng ika-20 siglo at ngayon ay nagkakaroon ng tungkol sa isang-katlo ng lahat ng produksyon ng bakal.

Grado

Ayon sa World Steel Association, mayroong higit sa 3,500 iba't ibang grado ng bakal, na sumasaklaw sa mga natatanging katangian ng pisikal, kemikal, at kapaligiran. Maaari kang magtaka kung paano magkakaroon ng napakaraming iba't ibang grado ng asero kapag ang bakal ay binubuo lamang ng bakal at carbon. Iyon ay dahil, ang halaga ng carbon, pati na rin ang antas ng mga impurities at karagdagang elemento ng alloying, tinutukoy ang mga katangian ng bawat grado ng bakal, at ang mga kumbinasyon ay umabot sa napakataas na bilang. Ang pangkalakal na bakal ay karaniwang inuri sa apat na grupo depende sa kanilang nilalaman ng metal na haluang metal at mga aplikasyon ng pagtatapos:

1. Carbon Steels (na kinabibilangan ng mababang carbon, medium carbon, at high carbon steels)
2. Alloy Steels (na kinabibilangan ng mga karaniwang haluang metal na riles tulad ng mangganeso, silikon, nikelado, at kromo)
3. Hindi kinakalawang Steels (na naglalaman ng tungkol sa 10 porsiyento kromo at inuri bilang austenitic, ferritic, at martensitic)
4. Tool Steels (na kung saan ay steels na alloyed na may mataas na temperatura at matigas na riles, tulad ng molibdenum at tungsten)

Ang bakal ay may malawak na hanay ng mga komposisyon ng haluang metal, na nagpapahintulot na magkaroon ito ng magkakaibang mga katangian ng makina.

Ari-arian

Ang iba't ibang uri ng bakal ay ginawa ayon sa mga katangian na kinakailangan para sa kanilang aplikasyon, at ang iba't ibang mga grading system ay ginagamit upang makilala ang mga bakal batay sa mga katangian na ito, kasama ang density, pagkalastiko, pagtunaw point, thermal conductivity, lakas, at katigasan (bukod sa iba pa). Upang gumawa ng iba't ibang mga steels, ang mga tagagawa ay nagbabago ng uri at dami ng haluang metal na riles, ang proseso ng produksyon, at ang paraan kung saan ang mga bakal ay nagtrabaho upang makabuo ng mga partikular na produkto.

Ayon sa American Iron and Steel Institute (AISI), ang steels ay maaaring malawak na ikinategorya sa apat na grupo batay sa kanilang mga kemikal na komposisyon:

1. Carbon Steels
2. Haluang metal Steels
3. Hindi kinakalawang na asero
4. Tool Steels

Mga Application

Ang mga pag-aari ng bakal na ginawa nito ang pinakalawak na ginamit at pinaka-recycled metal na materyal sa lupa. Mula sa mga hindi kinakalawang at mataas na temperatura na steels sa mga produktong flat carbon, ang iba't ibang mga form at alloys ng bakal ay nag-aalok ng iba't ibang mga katangian upang matugunan ang isang malawak na hanay ng mga application. Para sa mga kadahilanang ito, pati na rin ang kumbinasyon ng metal ng mataas na lakas at isang medyo mababa ang gastos sa produksyon, ang mga application ng Steel ay gumagawa ng bakal na isang matibay at aesthetic metal na ginagamit ngayon sa hindi mabilang na mga produkto.