Metallprofilen av stål

Stål, världens främsta byggmaterial, är ett järn legering som innehåller mellan 0,2 och 2 viktprocent kol och ibland små mängder andra element, inklusive mangan. Förutom byggnader används den för tillverkning av apparater, bilar och flygplan.

De tillkomsten av kommersiellt stål produktionen kom i slutet av 1800-talet och var ett resultat av Sir Henry Bessemers skapande av ett effektivt sätt att sänka kolinnehållet i gjutjärn. Genom att sänka mängden kol, desto mycket svårare och mer formbar metallprodukt av stål produceras.

Stål har funnits sedan Järnåldern, som varade från cirka 1200 f.Kr. till 550 fvt, men start- och slutdatum varierar beroende på geografiskt område. Hetiterna - som bodde i det moderna Turkiet - kan ha varit de första människorna som skapade stål genom att värma järn med kol.

Idag, de flesta stål produceras genom basiska syremetoder (även känd som basisk syreståltillverkning eller BOS). BOS hämtar sitt namn från processen som kräver att syre blåses i stora kärl som innehåller smält järn och skrotstål.

Även om BOS står för den största andelen av den globala stålproduktionen, har användningen av elektriska bågsugnar (EAF) ökat sedan början av 1900-talet och står nu för ungefär två tredjedelar av den amerikanska stålproduktionen. EAF-produktion innebär att smälta skrotstål med en elektrisk ström.

Enligt World Steel Association finns det över 3 500 olika stålkvaliteter, omfattar unika fysikaliska, kemiska och miljömässiga egenskaper. Dessa egenskaper inkluderar densitet, elasticitet, smältpunkt, värmeledningsförmåga, styrka och hårdhet. För att göra olika stålkvaliteter varierar tillverkarna typer och mängder av legerade metaller, mängder kol och föroreningar, produktionsprocessen och det sätt på vilket de resulterande stålen är arbetade.

Kommersiella stål klassificeras också generellt i fyra grupper som skiljer sig beroende på deras metalllegering innehåll och slutanvändning:

1. Kolstål inkluderar lågt kol (mindre än 0,3% kol), medium kol (så mycket som 0,6% kol), högt kol (så mycket som 1% kol) och ultra-high-kol (så mycket som 2% kol) stål. Lågt kolstål är det vanligaste och svagaste av de tre typerna. Det finns i en mängd olika former, inklusive ark och balkar. Ju högre kolhalt, desto svårare är stålet att arbeta med. Stål med hög kolhalt och ultrahög kol används i skärverktyg, radiatorer, stansar och ledningar.
2. Legeringsstål innehåller andra metaller som aluminium, koppar eller nickel. De kan användas i bildelar, rörledningar och motorer.
3. Rostfritt stål innehåller alltid krom och kanske också nickel eller molybden. De är blanka och generellt motståndskraftiga mot korrosion. De fyra huvudtyper av rostfritt stål är ferritisk, som liknar kolstål och är starkt motståndskraftig mot spänningskorrosion men inte är bra för svetsning; austenitiskt, vilket är det vanligaste och bra för svetsning; martensitiskt, som är måttligt motståndskraftig mot korrosion men med hög hållfasthet; och duplex-, som består av halva ferritiska och halva austenitiska stål och är starkare än någon av dessa två typer. Eftersom rostfritt stål är lätt steriliserad, de används ofta i medicinsk utrustning och instrument och utrustning för livsmedelsproduktion.
4. Verktygsstål är legerade med hårda metaller som vanadin, kobolt, molybden och volfram. Som namnet antyder används de ofta för att skapa verktyg, inklusive hammare.

Stålens mångsidighet har gjort det till det mest använda - och mest återvunna - metallmaterialet på jorden. Dessutom gör dess höga styrka och relativt låga produktionskostnad den lämplig för användning i otaliga applikationer, inklusive i järnvägar, båtar, broar, köksredskap, förpackningar och elektriska transformatorer.