Tipuri și proprietăți ale oțelului

Diferite tipuri de oţel sunt produse în funcție de proprietățile mecanice și fizice necesare pentru aplicarea lor. Diferite sisteme de clasificare sunt utilizate pentru a distinge oțelurile bazate pe aceste proprietăți, care includ densitatea, elasticitatea, punctul de topire, conductivitatea termică, rezistența și duritatea (printre altele). Pentru a produce oțeluri diferite, producătorii variază tipul și cantitatea de metale din aliaj, procesul de producție și modul în care sunt lucrate oțelurile pentru a produce anumite produse.

Conform American Iron and Steel Institute (AISI), oțelurile pot fi clasificate, în linii mari, în patru grupe pe baza compozițiilor lor chimice:

1. Oțeluri de carbon
2. Oțeluri de aliaj
3. Otel inoxidabil
4. Oțeluri de scule

Oțelurile din carbon sunt aliaje fabricate dintr-o combinație de fier și carbon. Prin variația procentului de carbon, este posibil să se producă oțel cu o varietate de calități diferite. În general, cu cât nivelul de carbon este mai mare, cu atât oțelul este mai puternic și mai fragil.

Oțelul cu conținut scăzut de carbon este uneori numit „fier forjat”. Este ușor de lucrat și poate fi utilizat pentru produse decorative precum garduri sau stâlpi. Oțelul cu carbon mediu este foarte puternic și este adesea folosit pentru structuri mari, precum poduri. Oțelul cu conținut ridicat de carbon este utilizat în principal pentru fire. Ultra-înaltul otel carbon numit și „fontă” este folosit pentru ghivece și alte articole. Fonta este oțel foarte dur, dar este, de asemenea, destul de casant.

Oțelurile aliate sunt numite astfel, deoarece sunt fabricate cu un procent mic de unul sau mai multe metale, în afară de fier. Adăugarea aliajelor modifică proprietățile oțelurilor. De exemplu, oțelul obținut din fier, crom și nichel produce oțel inoxidabil. Adăugarea de aluminiu poate face oțelul mai uniform ca aspect. Oțelul cu adaos de mangan devine excepțional de dur și puternic.

Oțelurile inoxidabile conțin crom între 10 și 20%, ceea ce face oțelul extrem de rezistent la coroziune (ruginire). Când oțelul conține peste 11% crom, este de aproximativ 200 de ori mai rezistent la coroziune ca oțelurile care nu conțin crom. Există trei grupuri de oțel inoxidabil:

• Oțelurile austenitice, foarte bogate în crom, conțin și cantități mici de nichel și carbon. Acestea sunt foarte frecvent utilizate pentru prelucrarea și conductarea alimentelor. Sunt apreciate, parțial, pentru că sunt nemagnetice.
• Oțelurile feritice conțin aproximativ 15% crom, dar numai urme de cantități de aliaje de carbon și metal, cum ar fi molibdenul, aluminiul sau titanul. Acești oțeluri sunt magnetic, foarte greu și puternicși poate fi consolidat în continuare prin muncă la rece.
• Oțelurile martensitice conțin cantități moderate de crom, nichel și carbon, sunt magnetice și tratabile termic. Oțelurile martensitice sunt adesea folosite pentru unelte de tăiere, cum ar fi cuțite și echipamente chirurgicale.

Oțelurile de scule sunt metale durabile, rezistente la căldură, care conțin tungsten, molibden, cobalt și vanadiu. Acestea sunt folosite, nu surprinzător, pentru a face unelte precum burghie. Există o varietate de tipuri diferite de oțeluri de scule, care conțin cantități diferite de metale din aliaje diferite.