Kaj je jeklo

Jeklo je najpogostejša kovinska zlitina na svetu. V svoji najpreprostejši obliki je sestavljen iz železa in različnih količin ogljika. Ker sta tako železo kot ogljik dobro znana že od antičnih časov, se zlitina v takšni ali drugačni obliki proizvaja že veliko pred Kristusovim rojstvom. Nekaj ​​najzgodnejših jekel je bilo izdelano v vzhodnih regijah Afrike, okoli leta 1400 pr.

Železo je glavna sestavina jekla, pri čemer je ogljik daleč na drugem mestu, med 0.2 % in 2.14 %, odvisno od stopnje. Ogljik je najbolj stroškovno učinkovit način legiranja železa, vendar se lahko druge kovine uporabijo za povečanje elementa in da kovini dajo določene lastnosti. Kovina, znana kot lito železo, je pravzaprav jeklo, ki ima zelo visoko vsebnost ogljika, kar ji daje nižje tališče in večjo ulivanje. Jeklo je znano po svoji trdnosti, ki mu jo dajejo prav legirni elementi.

Ko je železo v trdnem kovinskem stanju, atomi tvorijo strukturo kristalne mreže. Čeprav je ta struktura precej toga, lahko v njej obstajajo pomanjkljivosti, ki ustvarjajo majhne šibke točke v kovini. Atomi legirnih elementov lahko zapolnijo te mikroskopske šibke točke v mreži, kar daje zlitini prožnost in natezno trdnost, po kateri je znana.

Sodobna jeklarska industrija proizvaja kovino z uporabo tako imenovane osnovne kisikove peči. V teh pečeh se skozi staljeno železo vpihuje čisti kisik, kar znižuje raven nečistoč. Za isti namen so dodana tudi čistilna sredstva, imenovana fluksi. Glavna prednost tega postopka, razen visokokakovostnega izdelka, je njegova hitrost.

Prejšnji procesi so vključevali Bessemerjev proces, kjer je bil zrak prisiljen skozi staljeno železo, da se oksidirajo nečistoče. Ogljikov monoksid je en stranski produkt tega procesa, druge nečistoče pa tvorijo žlindro. Izum Bessemerjevega postopka je bil še posebej omembe vreden, ker je jeklo naredilo množično in poceni blago. Zlitine so v srednjem veku in prej izdelovali na različne načine, vendar nobena od teh ni bila posebej učinkovita, niti je ni bilo mogoče uporabiti v velikem obsegu.

Ker so se tehnike izdelave jekla izboljšale, je postala na voljo več različnih zlitin. Uporaba več različnih kovin, kot sta volfram in krom, lahko naredi kovino, ki je prilagojena zelo specifičnim aplikacijam. Nabor lastnosti, ki jih jeklo lahko dobi z dodajanjem različnih elementov, je razvidno na primer v dejstvu, da sta dve stvari, tako različni kot samurajski meči in avtomobili, izdelani iz železa, legiranega z drugimi kovinami.