Stal jako powszechny materiał konstrukcyjny

 Stal, czyli stop żelaza z węglem – zapewne każdy spotkał się z tym materiałem, nie tylko w szkole, ale również w życiu codziennym. W końcu zastosowanie tego materiału jest naprawdę imponujące. Dzień bez interakcji z tym surowcem w praktyce nie istnieje. Tak więc dobrze jest znać proces powstawania czegoś tak pospolitego, jak słynna współcześnie stal.

 

Skład stali

Na początku zostało wspomniane, że stal jest stopem w przeważającej większości dwóch pierwiastków. Podstawowym składnikiem tutaj jest oczywiście żelazo. Drugi element, jakim jest węgiel, nie przekracza nieco ponad 2% zawartości stopu. Liczba ta nie jest przypadkowa, wynika bowiem z granicznej rozpuszczalności czarnego surowca w metalu. Jakiego typu stosuje się ów węgiel? Najczęściej w formie perlitu, który to składa się z cementytu i ferrytu. Warto dodać, że cementyt to w rzeczywistości rodzaj węgliku żelaza. Należy wspomnieć też, iż większa zawartość węgla oznacza wzrost twardość stali. Polskie normy mówią o tym, że stal powinna składać się przede wszystkim z żelaza, a zawartość węgla nie może przekraczać dwóch procent. Taka klasyfikacja ułatwia odróżnienie stali od żeliwa. Inne składniki stopu to między innymi: chrom, nikiel, tytan, miedź oraz wolfram. Z kolei jako zanieczyszczenia stali określa się: tlen, azot, siarkę, a także tlenki siarki i fosforu.

 

Stal i jej proces otrzymywania

Stal otrzymuje się na dwa sposoby. Bazą jest surówka żelaza, zawierająca ogrom zanieczyszczeń oraz węgla. Pierwszym procesem technologicznym stosowanym do uzyskania pożądanego efektu jest świeżenie. Polega ono na selektywnym utlenianiu niechcianych domieszek w czasie, gdy metal jest w stanie płynnym. Druga możliwość to użycie nowoczesnego sprzętu w postaci pieców konwertorowych, łukowych (nagrzewanych łukiem elektrycznym) oraz próżniowych. Uzyskany materiał to staliwo. Dopiero poddane obróbce plastycznej staje się pełnoprawną stalą.

stal

Zastosowanie stali w wielkim skrócie

Gdzie w takim razie znajduje się tak powstała stal? Wyliczać można bardzo długo. Natomiast wyroby codziennego kontaktu to zapewne karoserie samochodów, pokrycia dachowe, instalacje elektryczne, puszki do konserw i wiele użytkowych maszyn. Każdego dnia spotykamy się z nią zatem wielokrotnie. A nadmienić należy także jej powszechność w transporcie morskim, w kadłubach statków, oraz w infrastrukturze kolejowej. Zatem dzięki stali właśnie możliwe są na przykład wakacyjne podróże.