תוֹכֶן
כאשר אנשים מסוימים חושבים על פלדה, הם עשויים לדמיין את גורד השחקים שהורכב באמצעות קורות מסותתות מסיביות, בעוד שאנשים אחרים עשויים לדמיין את גופם והמנוע של מכונית קלאסית בתערוכת מכוניות. אכן, פלדה קיימת בדברים רבים שאנשים משתמשים בהם מדי יום. הבנת האיפור הכימי של פלדה מועילה בבחינת סוג הפלדה שיש להשתמש, וכן באיזה יישום להשתמש בה. מכיוון שפלדה היא תערובת ולא תרכובת כימית, אין לה נוסחת תרכובת כימית מוגדרת. כאשר אתם מחפשים את סוג הפלדה הנכון לשימוש, התוספים קובעים איזו פלדה היא הבחירה הטובה ביותר למטרתכם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
פלדה היא תערובת של ברזל ופחמן המתמזגים יחד עם אחת או יותר מתכות או לא מתכות אחרות. מכיוון שפלדה היא תערובת ולא תרכובת כימית, לפלדה אין נוסחת תרכובת כימית מוגדרת. אמנת השמות לפלדה תלויה בהרכב הפלדה - מה שמעורבב בברזל - כמו פלדת פחמן או פלדת טונגסטן.
ברזל ופחמן ממלאים תפקיד גדול
ברזל הוא מתכת ריאקטיבית המתונה לשילוב כימי עם לא מתכות כמו חמצן ופחמן. כאשר מכרות ברזל או נמצא בדרך אחרת בטבע, הוא נמצא בדרך כלל כמינרל טבעי. כאשר מחממים עפרות ברזל בנוכחות גורם מפחית כמו פחמן חד חמצני, הוא מייצר ברזל מתכתי. משם, ברזל מעודן עוד יותר ליצירת סגסוגת ברזל-פחמן שיכולה לשמש לייצור החומר המוכר לנו כפלדה.
סגסוגת הברזל-פחמן היא חומר הבסיס של פלדה. חלקם של הפחמן בסגסוגת הוא בדרך כלל סביב 0.15 עד 0.30 אחוז, והוא קובע את החוזק הראשוני ואת משיכותו - את היכולת להיגרר לחוט או לעבוד אותו - של הסגסוגת. כאשר בסגסוגת יש חלק גדול יותר של פחמן, הפלדה חזקה יותר. עם זאת, היא פחות משיכה מסגסוגת נמוכה מפחמן.
לאחר שעידן סגסוגת הברזל-פחמן ליחס הרצוי בין פחמן לברזל, ניתן להוסיף חומרים נוספים כדי לשפר את המאפיינים של סגסוגת הפלדה הסופית. לדוגמה, אם הסגסוגת הסופית היא נירוסטה, כרום ומנגן מתווספים לתערובת.
שיפור פלדה
בעוד צורות מסוימות של פלדה, כמו פלדה עדינה, עשויות לכלול לא יותר מברזל ופחמן, מספר אלמנטים כימיים חשובים משמשים ליצירת פלדה בדרגה מבנית. לדוגמה, מנגן וניוביום משמשים לספק כוח נוסף לפלדה, ואילו כרום, ניקל או נחושת מתווספים כדי להפחית את הרגישות של הפלדה לחלודה וקורוזיה. באופן דומה ניתן להוסיף מוליבדן, ונדיום, טונגסטן או טיטניום כדי לשפר היבטים אחרים של פלדה כדי לשפר את הביצועים. ניתן לעבד פלדות באמצעות איטום חלודה באמצעות גלוון (ציפוי באבץ, לרוב על ידי טבילה באבץ מותך) או אלקטרוליטי (הפקדת ציפוי חומר על פני השטח באמצעות זרם חשמלי).