Structure atomique de l'acier

acier est une forme raffinée de fer qui a une quantité contrôlée de carbone ajouté. Il a également été fondu avec divers minéraux pour aider à éliminer les impuretés à des températures spécifiques . Il existe plusieurs qualités d'acier et d'autres métaux peuvent être alliés avec l' acier , en fonction de ce que son utilisation éventuelle sera. La fonte du fer en acier a été développé pour un procédé industriel efficace que dans le 19ème siècle . Fer

fer se produit naturellement dans la roche comme un minerai d'oxyde ( fer mêlé avec de l'oxygène ) . D'autres impuretés telles que le soufre , le manganèse et le phosphore peuvent être présents. Fer a d'abord été exploité il ya 4.000 ans . Il a supplanté l'utilisation de bronze (alliage de cuivre et d'étain ) quand il a été découvert que le fer était plus difficile et ne pas plier ou de perdre son bord aussi facilement .
Fer Fonte

minerai de fer est fondu dans un four à jets d'air et une matière ajoutée , généralement coke carbone . ( Coca-Cola est le charbon qui a été chauffée sans oxygène pour brûler du soufre et d'autres impuretés . ) L'ajout d'atomes de carbone à une molécule cristalline de fer augmente la malléabilité et la dureté .

Types de fer
Photos

la meilleure forme de fer à produire est le fer " forgé " , qui est le minerai de fer fondu à une température suffisamment élevée pour lier les atomes de carbone entre 0,2 à 0,8 pour cent du fer fondu . Ce type de fer est dur, mais suffisamment malléable pour être martelé et en forme . Comme les hauts fourneaux ont été améliorés pour la chaleur plus élevée , le fer avec une teneur en carbone plus élevée comprise entre 3 pour cent et 4,5 pour cent peut être fondu; Cela fut connu comme fer " coulé " , qui a été immédiatement versé dans des moules . Il a été plus difficile , mais fragile , et ne pouvait pas être mis en forme ou martelé .
Steel Making

de la qualité de l' acier dépend de la fonte de fer à une température précise avec une quantité contrôlée de carbone et d'autres alliages . La teneur en carbone de l'acier est comprise entre entre 0,2 pour cent et 1,5 pour cent. Bien que la teneur en carbone plus élevée durcit l'acier, il permet aussi fragile . Cela peut être compensé par une variété de méthodes impliqués dans le chauffage et le refroidissement de l'acier , appelé " trempe ".
Structure moléculaire

acier est une structure cristalline des molécules de fer entrecoupées de molécules de carbone . Ceci est bien connu comme " cémentite . " La dureté et la malléabilité de l'acier dépend non seulement de la teneur en carbone , mais la manière dont les molécules de carbone et de fer sont agencés les uns aux autres . Contraintes internes dans la structure cristalline de l'acier augmente ou diminue en fonction de la température, il est soumis à et la vitesse à laquelle l'acier en fusion est refroidi .

Nuances d'acier

Les aciers au carbone sont divisés en basse, moyenne , haute et très haute . Aciers à faible et moyen carbone sont malléables et peuvent être soudés . Aciers à haute et très haute carbone sont difficiles à souder et nécessitent des traitements thermiques supplémentaires et l'usinage . Autres aciers sont en acier inoxydable (alliage d'acier , le chrome et le nickel ) , acier de titane et acier au manganèse .