Teräs - se on aivan kaikkialla. Se on keittiömme, autoja, siltoja, koteja ja toimistorakennuksia. Kaikkialla näytät terästä lisäämällä voimaa ja kestävyyttä asioihin, joita käytämme jokapäiväisessä elämässämme.
Teräksen varhainen käyttö
Historia osoittaa, että sepät ovat käyttäneet terästä tuhansia vuosia, mutta sen käyttö tuli paljon tärkeämmäksi 17. vuosisadalla, kun tehokkaampia tuotantomenetelmiä kehitettiin. 1800-luvun puolivälissä kehitettiin Bessemerin prosessi, jonka ansiosta terästä voitiin valmistaa massiivisesti. Lisäparannukset mahdollistivat tuotantokustannusten pienentämisen samalla, kun samalla lisättiin lopputuotteen laatua.
Teräs on tällä hetkellä yksi yleisimmistä materiaaleista, joita käytetään ympäri maailmaa. Joka vuosi tuotetaan yli 1,3 miljardia tonnia terästä, joka on tunnistettu eri laatujen ja standardien mukaan. Sitä käytetään tärkeänä komponenttina työkaluissa, koneissa, laitteissa, aseissa, autoissa, rakennuksissa, laivoissa, infrastruktuurissa, laitteissa ja paljon muuta.
Mikä on teräs? Teräs on metalliseos, joka on valmistettu rautasta ja yhdistelmä muita elementtejä, myös hiiltä. On olemassa erilaisia terästyyppejä, jotka perustuvat muihin elementteihin, joita käytetään sen luomiseen. Esimerkiksi, kun hiili on seoksen ensisijainen elementti, sen sisällön tulee olla jossain määrin 0,002 - 2,1 painoprosenttia.
Muita seoksia voidaan käyttää, mutta seuraavat osat on aina oltava teräksessä:
alumiini (jälki)
hiili
mangaani
happi (jälki)
typpi (jälki)
fosfori
pii
rikki
Näiden elementtien lisäksi muita elementtejä, jotka voidaan lisätä tarkoituksellisesti valmiiden terästuotteiden ominaisuuksien muuttamiseksi, ovat:
boori
kromi
mangaani
molybdeeni
nikkeli
niobia
titaani
vanadiinia
Hiili sekä muut teräksen valmistuksessa käytetyt elementit toimivat kovettavana aineena. Muuttamalla seoselementtien määrää ja muotoa, jota ne käyttävät teräksessä, muutetaan ominaisuuksia, kuten lujuutta, sitkeyttä ja kovuutta. Esimerkiksi teräs, jonka hiilipitoisuus on korkeampi, voidaan tehdä vahvemmaksi ja kovemmaksi, mutta silti vielä vähemmän sitkeäksi kuin rautaa.
Terästä voidaan helposti erottaa kahdesta suosituista seosversiosta, joita kutsutaan valuraudaksi ja takorautaksi. Valuraudassa on seos, joka sisältää yli 2,1 prosenttia hiiltä. Takorauta sisältää vain pienen määrän hiiltä, mikä helpottaa taivutusta ja kiertymistä muotoon.
Hoitovaihtoehdot
Alustan tyyppisten terästyyppien lisäksi seosten valmistuksessa käytettävien elementtien mukaan on olemassa myös monia erilaisia lämpökäsittelyvaihtoehtoja. Karkaisu, karkaisu ja hehkutus ovat yleisimpiä teräsvalmistuksessa käytettäviä hoitomuotoja.
Sammutus ja karkaisu saavutetaan kuumentamalla terästä "austeniittifaasiksi", ennen kuin se pysäytetään öljyn tai veden liuoksessa, jotta se jäähtyy nopeasti. Tämä nopea jäähdytysprosessi luo kovan ja hauraan rakenteen, joka sitten karkaistu käyttämällä erityistä hehkutusta. Hehkutus on prosessi, joka käsittää teräksen kuumentamisen, kunnes se pehmenee kolmiosaisen prosessin, talteenoton, uudelleenkiteytyksen ja viljan kasvun kautta.
Miten terästä käytetään tänään
Terästä käytetään monissa sovelluksissa nykyaikaisessa rakentamisessa, mukaan lukien rautateiden, teiden, rakennusten, laitteiden ja muiden infrastruktuurien rakentaminen. Itse asiassa useimmat nykyaikaiset rakenteet, kuten pilvenpiirtäjät, stadionit, lentokentät ja sillat, luodaan kestävällä teräsrunko-osalla. Myös rakenteet, jotka käyttävät betonia, käyttävät terästä vahvistusmateriaalina.
Terästä käytetään myös monissa eri tyyppisissä ajoneuvoissa ja laitteissa. Sitä käytetään myös perusrakennusmateriaaleissa sen kestävyyden ja lujuuden vuoksi. Osa näistä materiaaleista sisältää ruuveja, nauloja ja pultteja. Sitä käytetään myös teollisuudessa, kuten kaivostoiminnassa, putkilinjojen kuljetuksessa, ilmailu-, laivanrakennus- ja raskaiden laitteiden suunnittelussa.
Terästä löytyy myös muista tavallisista materiaaleista, kuten perustyökaluista, teräsvillasta ja henkilökohtaisista panssaroiduista liiviistä turvallisuuden ja lainvalvonnan varmistamiseksi. Käytännön käyttötarkoitusten lisäksi terästä käytetään myös taiteellisissa käyttötarkoituksissa, kuten veistoksissa, kehystys- ja näyttörakenteissa.