Svojstva čelika, kao što su njegova čvrstoća, otpornost na hrđanje, dolaze od toga od čega je napravljen. Izrada čelika temelji se na pažljivom miješanju različitih materijala u pravim količinama kako biste dobili svojstva koja želite.
1. Izravan odnos između kemijskog sastava i učinka
U proizvodnji čelika svaki element ima svoju zadaću. Ugljik doista čini čelik onim što jest, mijenjajući njegovu tvrdoću i snagu. Ako povećate ugljik s 0,2% na 0,5%, čelik može postati oko 50% jači, ali se neće toliko istegnuti. To nije jednostavna promjena, pomalo je komplicirana.
Miješanje s drugim stvarima čini čelik još boljim. Na primjer, ako dodate više od 10,5% kroma, to čini štit na čeliku koji sprječava njegovo hrđanje – to je razlog zašto nehrđajući čelik ne hrđa. Molibden čini čelik jačim kada se zagrije, pa se ne lomi tako lako čak ni kada je iznad 500 stupnjeva.
2. Nužnost precizne kontrole
U stvarnom svijetu, čak i male promjene u onome od čega je stvar napravljena mogu doista promijeniti način na koji ona djeluje. Uzmimo, na primjer, nešto čelika u parnoj turbini elektrane. Samo 0,02% razlike u količini molibdena u njemu dovelo je do istrošivanja puno brže nego što bi trebalo pod visokom temperaturom, što je značilo da cijela stvar nije tako dugo trajala. Ali s druge strane, za vjetroturbine, pažljivo praćenje mješavine silicija i mangana u čeliku učinilo je da traju više od 30% dulje prije nego što se istroše.
Ovih dana tvornice čelika koriste strojeve koji mogu provjeriti mješavinu kemikalija dok se čelik proizvodi. Oni mogu zadržati elemente unutar plus ili minus 0,005%. To što je to točno znači da mogu proizvoditi posebne vrste čelika. Jedan primjer je čelik koji koriste na brodovima koji idu prema polovima. Postizanjem odgovarajuće ravnoteže nikla i bakra, čelik ostaje čvrst čak i kada je hladno do -50 stupnjeva.
3. Dizajn kemijskog sastava i usklađivanje primjene
Kada dizajnirate kemijski sastav čelika, stvarno morate razmišljati o tome gdje će se on na kraju koristiti. Na primjer, čelik koji se koristi na offshore platformama mora biti otporan na hrđu i lak za zavarivanje, tako da se obično miješa s bakrom, kromom i niklom. A za automobile, podešavanje količine mangana i silicija može pomoći da čelik postane lakši, a da ga ne učini manje sigurnim.
Trenutačno se posao s čelikom mijenja od proizvodnje istih starih stvari do izrade stvari točno onako kako ih ljudi žele. Smišljanje kemijskog recepta na temelju toga kako ga kupac planira koristiti je način na koji stvari idu. To znači da se pri proizvodnji čelika manje radi o izbacivanju tona iste stvari, a više o izradi materijala koji obavljaju određeni posao i kontroliranju kemijskog sastava čelika.
4. Zaključak
Pravilna kemijska mješavina vrlo je važna u proizvodnji čelika. Odlučuje što čelik može učiniti i gdje se može koristiti. Sada kada imamo bolje načine za provjeru stvari i računala koja mogu shvatiti stvari, dizajniranje kemijskog recepta postaje sve lakše i preciznije. To gura čelik da bude jači i napravljen za posebne poslove, što je ono što industrije danas sve više žele.
