Kaj je legirano jeklo?

Jeklo je kovinska zlitina, sestavljena večinoma iz železa, poleg majhnih količin ogljika, odvisno od stopnje in kakovosti jekla. Legirano jeklo je katera koli vrsta jekla, ki ji je bil namenoma dodan eden ali več elementov poleg ogljika, da se ustvari želena fizična lastnost ali značilnost. Pogosti elementi, ki se dodajajo za izdelavo legiranega jekla, so molibden, mangan, nikelj, silicij, bor, krom in vanadij.

Legirana jekla so pogosto razdeljena v dve skupini: visoko legirana jekla in nizko legirana jekla. Razlika med obema je definirana nekoliko poljubno. Vendar se večina strinja, da je vsako jeklo, ki je legirano z več kot osmimi odstotki njegove teže drugi elementi poleg železa in ogljika, visoko legirano jeklo. Nizko legirana jekla so nekoliko pogostejša. Fizikalne lastnosti teh jekel spreminjajo drugi elementi, da jim dajo večjo trdoto, vzdržljivost, odpornost proti koroziji ali žilavost v primerjavi z ogljikovim jeklom. Za doseganje takšnih lastnosti te zlitine pogosto zahtevajo toplotno obdelavo.

Če je raven ogljika v nizko legiranem jeklu v srednjem do visokem območju, je lahko težko varjenje. Če se vsebnost ogljika zniža na razpon od 0.1 % do 0.3 % in se zmanjšajo nekateri legirni elementi, lahko jeklo doseže večjo zvarljivost in oblikovnost ob ohranjanju trdnosti, po kateri je jeklo znano. Takšne kovine uvrščamo med visoko trdna, nizko legirana jekla.

Morda najbolj znano legirano jeklo je nerjaveče jeklo. To je jeklena zlitina z najmanj 10 % vsebnostjo kroma. Nerjaveče jeklo je bolj odporno na madeže, korozijo in rjo kot običajno jeklo. Leta 1913 ga je odkril Harry Brearley iz Sheffielda v Angliji, a odkritje je bilo svetu objavljeno šele leta 1915. Nerjaveče jeklo se običajno uporablja v namiznem jedilnem priboru, nakitu, pasovih za ure, kirurških instrumentih, pa tudi v letalski industriji. Njegov znani lesk je bil prisvojen tudi za številne znane arhitekturne zasnove, kot je Gateway Arch v St. Louisu v Missouriju in vrhunec Chrysler Building v New Yorku.

V vseh vrstah legiranega jekla legirni elementi ponavadi tvorijo karbide ali spojine, namesto da bi se preprosto enakomerno mešali z železom in ogljikom. Nikelj, aluminij in silicij so primeri elementov, ki tvorijo spojine v jeklu. Volfram in vanadij tvorita karbide, ki povečata trdoto in stabilnost končnega izdelka.