Oțel: Informații complete și interesante despre acest material

Oțelul este un metal des folosit, care joacă un rol esențial în multe industrii unde durabilitatea și rezistența produselor la factori externi, cum ar fi temperaturile extreme sau degradarea, sunt esențiale. De asemenea, există mai multe tipuri de oțel și multiple aplicații ale acestui metal, acesta fiind și motivul pentru care anumite industrii depind de acest material.

Cunoașterea proprietăților și a altor informații despre oțel este importantă pentru a înțelege aplicabilitatea acestuia și cum se poate obține. În același timp, trebuie cunoscute proprietățile care deosebesc oțelul de alte metale atât de către specialiștii din industriile unde acesta joacă un rol esențial, cât și de către cei care vor să înțeleagă ce avantaje specifice are acest material

Informații de bază despre oțel

Pentru a înțelege cât mai bine cum funcționează oțelul și cu ce se deosebește de alte metale, trebuie îndreptată atenția spre informațiile de bază.

În primul rând, trebuie știut faptul că oțelul nu este un metal de sine-stătător, ci este un aliaj pe bază de fier și carbon. În acest aliaj, carbonul apare în proporție de până la 2,2%, iar duritatea aliajului depinde de acest procent. Cu cât procentul este mai ridicat, cu atât aliajul este mai dur.

Cum se fabrică oțelul?

Nefiind un metal de bază, oțelul nu poate fi găsit în stare pură. Acesta trebuie fabricat prin topirea și combinarea fierului cu carbonului, respectând procentul specificat.

Primul pas în fabricarea oțelului îl reprezintă îndepărtarea impurităților din fier și, dacă este cazul, a surplusului de carbon. De asemenea, se mai poate adăuga un procent mic de crom, nichel, mangan sau vanadiu pentru un plus de duritate sau termorezistență.

Principalele proprietăți ale oțelului

Deoarece se obține prin combinarea a două elemente de bază, fierul și carbonul, oțelul are câteva proprietăți specifice. Acesta este apreciat pentru durabilitatea și duritatea sa și, în anumite cazuri, este renumit pentru strălucire.

Astfel de calități fac ca oțelul să aibă o temperatură de topire foarte ridicată, de aproximativ 1.510°C, fiind mai mare decat în cazul majorității metalelor. În comparative cu cuprul, de exemplu, este cu aproape 500 de grade mai mare.

Densitatea oțelului este foarte mare, de 7,9g/cm3, ceea ce înseamnă de aproape opt ori mai mare decat cea a apei.

Greutatea specifica a oțelului este de 7,85t/m3.

Datorită fierului, oțelul este foarte dur și rezistent, dar, în același timp, și foarte flexibil

Care sunt avantajele oțelului?

Oțelul este folosit în multe industrii esențiale, deoarece este un material ecologic care nu se degradează în ceva toxic, datorită durabilității sale.

De asemenea, oțelul necesită o cantitate redusă de energie atunci când este folosit în construcții și poate fi modelat în diferite forme.

Tipuri de oțel

În timpul procesului de producție, sunt create diferite tipuri de oțel. Acestea sunt clasificate în funcție de proprietățile lor fizice, chimice și impactul asupra mediului. La rândul lor, proprietățile se stabilesc în funcție de cantitatea de carbon, nivelul de impurități și adăugarea altor elemente de aliere.

Fiecare tip de oțel este recomandat pentru anumite aplicații, iar oțelul poate fi împărțit în 4 grupuri diferite. Acestea sunt denumite în funcție de structurile chimice și proprietățile fizice specifice.

Oțel carbon

Oțelul carbon are aspect dur, mat, și este recunoscut pentru faptul că este vulnerabil la coroziune. În general, există trei subtipuri, în funcție de conținutul de carbon: oțel cu conținut scăzut (maxim 0,5%), mediu (maxim 0,6%) și ridicat (maxim 2,2%). Denumirea acestora arată faptul că acestea conțin o cantitate foarte mică de alte elemente în aliaj. Oțelul carbon este extrem de puternic, motiv pentru care este folosit foarte des pentru a face lucruri ustensile, cum ar fi cuțite, fire de înaltă tensiune, piese auto și alte articole similare.

Oțel inoxidabil

Oțelul inoxidabil este, probabil, cel mai cunoscut tip de oțel de pe piața. Acesta este strălucitor și poate conține între 10 și 20% crom, fiind elementul principal de aliere. În această combinație, oțelul devine mult mai rezistent la coroziune și se poate mula fără dificultate pe diferite forme. Având o capacitate de manipulare ușoară și proprietăți importante, precum flexibilitatea, oțelul inoxidabil poate fi utilizat pentru fabricarea echipamentelor chirurgicale, cele pentru uz casnic sau în argintarie. În același timp, poate fi utilizat pentru placarea exterioară a clădirilor comerciale și industriale.

Oțel aliat

Oțelul aliat este un amestec de metale diferite, cum ar fi nichelul, cuprul și aluminiul. Acestea sunt mai ieftine, mai rezistente la coroziune, motiv pentru care sunt avantajoase pentru anumite piese auto, conducte sau proiecte mecanice. Totuși, puterea acestora depinde de concentratia elementelor pe care le conține.

Oțel pentru scule

Oțelul pentru scule este renumit pentru faptul că este dur și rezistent la căldură și la frecare. Numele vine de la faptul că este foarte frecvent utilizat pentru fabricarea uneltelor metalice, cum ar fi ciocanele. Acestea sunt compuse din elemente precum cobalt, molibden și tungsten, ceea ce face ca oțelul pentru scule să aibă caracteristici atât de avansate pentru durabilitate și rezistență la căldură.

Industrii care depind de oțel

Datorită proprietăților chimice și fizice, precum și faptul că asigură rezistența și durabilitate structurilor mari, anumite industrii se pot dezvolta doar datorită existenței acestui element. În plus, de calitatea sa depinde și calitatea produselor sau serviciilor pe care le pun la dispoziție astfel de industrii.

În mod evident, fiecare industrie utilizează un anumit tip de oțel, dar toate sunt esențiale pentru infrastructura unei comunități mari. Acest lucru arată că oțelul joacă un rol esențial în dezvoltarea contemporană.

Energie

Rolul oțelului în industria energetică devine din ce în ce mai important, deoarece acesta este folosit ca material principal în furnizarea de energie regenerabilă. Astfel, acesta este esențial pentru a produce energie eoliană, solară și hidraulică.

Având în vedere problemele pe care le ridică poluarea în fabricarea de energie la ora actuală, sursele regenerabile devin din ce în ce mai căutate, ceea ce înseamnă o creștere a nevoii de centrale hidroelectrice sau porți de apă. Toate acestea sunt fabricate cu ajutorul oțelului.

Transport

Industria transporturilor este dependentă în mod direct de producția de oțel. Mijloacele de transport de toate felurile sunt fabricate din oțel, indiferent că este vorba de transport aerian, terestru sau maritim. De asemenea, se folosește oțelul și pentru fabricarea căilor de transport, aspect ce se poate observa în cazul șinelor de tren.

Construcții

Poate cea mai dependentă industrie, atunci când vine vorba despre fabricarea și utilizarea oțelului, este industria construcțiilor. În acest caz, oțelul reprezintă elementul de bază, iar jumătate din producția de oțel la nivel mondial se duce către aceasta industrie.

Fără oțel, structura clădirilor pierde din durabilitate și stabilitate, iar rezistența acestora se reduce în mod semnificativ, ceea ce poate pune în pericol multe vieți umane. De aceea, este necesar ca în construcții să se utilizeze oțel de cea mai bună calitate.Printre cele mai importante obiecte din oțel ce se folosesc în construcții sunt țevile, fitingurile, tablele și diverse accesorii.

Lucruri mai puțin cunoscute despre oțel

O cunoaștere completă a ceea ce ține de oțel nu reprezintă doar studierea din punct de vedere tehnic, fizic sau chimic. Este necesară și aflarea câtorva aspecte mai puțin populare care pot evidenția capacitățile și aplicabilitatea oțelului.

Acest aliaj a fost studiat în multiple rânduri de ingineri sau chimiști specializați în studiul metalelor și a fost supus multor teste pentru a-i determina durabilitatea și rezistența. Prin urmare, trebuie prezentate și câteva lucruri mai puțin cunoscute despre oțel.

Oțelul este cel mai reciclat material din lume

Datorită proprietăților feromagnetice ale multor aliaje de oțel, acesta este extrem de ușor de îndepărtat din fluxul de deșeuri solide și redirecționat către instalațiile de reciclare.

Acest lucru contribuie la rata de reciclare extrem de mare pentru deșeurile de oțel la nivel global. Mai exact, indiferent de câte ori se prelucrează, acest material își va păstra proprietățile, făcându-l foarte durabil.

Există peste 3500 de tipuri de oțel

Chiar dacă au fost enumera 4 tipuri principale, acestea nu sunt singurele. În realitate, există peste 3500 de tipuri și grade de oțel în lume. Un astfel de număr a fost posibil datorită dezvoltărilor din industria metalelor, ceea ce a dus la apariția a aproximativ 75% din oțelurile moderne.

Pe măsură ce știința materialelor duce la dezvoltării din ce în ce mai mari, sunt șanse ca pe viitor să apară oțeluri mai puternice și mai ușoare.

Oțelul inoxidabil poate rugini

Rezistența la coroziune este unul dintre principalele atuuri ale oțelului. Cu toate acestea, există situații în care acesta poate rugini.

De exemplu, folosirea aceleiași perii metalice pentru finisarea aliajelor din oțel simplu și din oțel inoxidabil sau introducerea în aliaj a substanțelor chimice care îndepărtează stratul de oxid și împiedica formarea acestuia din nou pot face ca oțelul să ruginească.