תוֹכֶן
פלדה היא סגסוגת, שילוב מתכת העשויה מברזל ופחמן. תכולת הפחמן של פלדה מגיעה למקסימום של 1.5 אחוז. בגלל הקשיחות והחוזק שלה, הפלדה משמשת לבניית מבנים, גשרים, מכוניות ושלל יישומים אחרים לייצור והנדסה.
רוב הפלדה המיוצרת כיום היא פלדת פחמן רגילה או פשוט פלדת פחמן. הפחמן בפלדה קיים במצב קרביד ברזל. ישנם גם יסודות אחרים, ביניהם גופרית, זרחן, מנגן וסיליקון.
תוכן פחמן של פלדה
פלדת פחמן מוגדרת כפלדה שיש לה תכונות בעיקר בגלל תכולת הפחמן שלה ואינה מכילה יותר מ- 0.5 אחוז סיליקון וחצי אחוז ממנגן. פלדות הפחמן הרגילות, הנעות בין 0.06 אחוז פחמן ל- 1.5 אחוז פחמן, מחולקות לארבעה סוגים:
פלדות אלה מתקדמות בין רכות לקשחות יותר, אך הן גם נוטות להגברת שבירות. הסוג הראשון משמש בגופי רכב. הסוג השני נמצא במעקות ובמוצרי מסילה כמו צימודים, גל ארכובה, סרנים, גלגלי שיניים ושכונות. הסוג השלישי משמש בכלי חיתוך וקווי רכבת, והסוג האחרון משמש בבוכנות ובצילינדרים.
תכונות פיזיות בסיסיות של פלדה
לצפיפות פלדה צפיפות של 7,850 ק"ג / מ3, מה שהופך אותו לצפיפות פי.85 כמו מים. נקודת ההתכה שלה 1,510 צלזיוס גבוהה מזו של רוב המתכות. לשם השוואה, נקודת ההיתוך של הברונזה היא 1,040 צלזיוס, זו של הנחושת היא 1,083 צלזיוס, זו של הברזל יצוק היא 1,300 צלזיוס, וזו של הניקל היא 1,453 C. טונגסטן, לעומת זאת, נמס ב -3,410 צלזיוס צורב, מה שלא מפתיע מכיוון שמרכיב זה משמש בחוטי נורה.
מקדם ההתפשטות הקווי של פלדות ב 20 צלזיוס, במ"מ למטר לכל מעלות צלזיוס, הוא 11.1, מה שהופך עמיד יותר בפני שינוי בגודל עם שינויים בטמפרטורה מאשר למשל נחושת (16.7), פח (21.4) ועופרת (29.1) ).
פלדת אל - חלד
פלדות אל חלד משמשות בבנייה כאשר עמידות בפני קורוזיה היא נכס עיקרי, כמו בסכינים שחייבות לשמור על קצה חד. סיבה נפוצה נוספת שמשמשת בפלדות אל חלד היא תכונות הטמפרטורה הגבוהה שלהם. בחלק מהפרויקטים, עמידות בפני חמצון בטמפרטורה גבוהה היא דרישה מוחלטת, בעוד שבאחרים חוזק טמפרטורה גבוהה הוא צורך ראשוני.
תוספות לפלדה
כמויות קטנות של מתכות אחרות שנוספות לפלדה משנות את תכונותיה בדרכים חיוביות ליישומים תעשייתיים מסוימים. לדוגמה, קובלט מביא לחדירות מגנטית גבוהה יותר ומשמש במגנטים. המנגן מוסיף כוח וקושי, והמוצר מתאים למעברי רכבת כבדים. מוליבדן שומר על חוזקו בטמפרטורות גבוהות, ולכן תוסף זה שימושי בעת ביצוע עצות לקידוח מהירות. ניקל וכרום עומדים בפני קורוזיה ונוספים בדרך כלל בייצור מכשירים כירורגיים מפלדה.