Forskel mellem versioner af "Stål"

26 bytes tilføjet ,  for 2 måneder siden
m
bot: ret månedsnavn i dato; kosmetiske ændringer
(→‎Stålproduktion: updated phase diagram)
m (bot: ret månedsnavn i dato; kosmetiske ændringer)
 
== Stålproduktion ==
[[FileFil:Iron carbon phase diagram.svg|thumb|420px|Dette [[fasediagram]] for jern og kulstof viser under hvilke betingelser forskellige faser dannes.]]
 
I stål er hovedbestanddelen, også kaldet basismaterialet, [[jern|jern (Fe)]]. Udover jern er der også andre grundstoffer, disse bliver kaldt legeringsgrundstoffer. Legeringsgrundstofferne er enten naturlige følgestoffer fra råjern, eller blevet tilsat fra stålværket.
 
Jern findes i Jordens [[skorpe (geologi)|skorpe]] i form af forskellige slags [[malm]], oftest et [[jernoxid]] såsom magnetit, hæmatit, osv. Jern udvindes af [[jernmalm]] ved udsmeltning hvor et kemisk stof såsom kulstof tilsættes og forbinder sig med ilten, der så udskilles som kuldioxid. Denne proces blev oprindelig anvendt på metaller med et lavere [[smeltepunkt]], såsom [[tin]], som smelter ved omkring 250&nbsp;°C, [[kobber]], som smelter ved omkring 1100&nbsp;°C, og kombinationen af de to, [[bronze]], som er flydende ved 1083&nbsp;°C. Til sammenligning smelter støbejern ved omkring 1375&nbsp;°C.<ref name="Smelting">{{cite|title=Smelting|encyclopedia=Encyclopædia Britannica|year=2007}}</ref> Små mængder jern kunne udsmeltes i oldtiden, i fast form, ved at varme malmen i en ild af [[trækul]] og svejse klumperne sammen med en hammer så at urenhederne klemmes ud. Med omhu kunne kulstofindholdet kontrolleres ved at bevæge det rundt i ilden.
 
Eftersom jern iltes langt hurtigere ved temperaturer over 800&nbsp;°C, er det vigtigt at udsmeltning finder sted i omgivelser hvor iltindholdet er lavt. I modsætning til kobber og tin opløser flydende eller fast jern kulstof ret let. Udsmeltning, hvor kulstof bruges til at nedbryde jernoxid, resulterer i en legering som indeholder for meget kulstof til at det kan kaldes stål.<ref name="Smelting"/> Det overskydende kulstof og andre urenheder fjernes i et senere trin.
 
Det meste af al støbejern bliver omdannet til stål ved at reducere indholdet af urenheder, fx karbon, i jernet og tilsætte andre stoffer. Urenhederne bliver fjernet i en ovn. Dette gøres ved at 70 % [[støbejern]] og 30 % [[skrotjern]] bliver blandet sammen med [[calciumoxid]], hvor der samtidig bliver blæst ren ilt ned i blandingen. Ilten omdanner karbon og svovl til karbonoxid og svovloxid, mens calciumoxiden omdanner nogle af urenhederne til slagge der lægger sig på overfladen af smelten. Slaggen skummes af og kommer dermed ikke med i de støbte emner. På denne måde bliver indholdet af karbon reduceret til <2 % og der vil kun være meget lidt svovl og phosphor.
 
== Ståltyper ==
[[FileFil:Bethlehem Steel.jpg|thumb|[[Bethlehem Steel]] i [[Pennsylvania]] (USA) var en af verdens største stålfabrikanter inden værket blev lukket i 2003.]]
 
Legeringsgrundstofferne har stor indflydelse på stålets egenskaber; derfor opdeles stålene ofte løseligt i følgende grupper:
[[Værktøjsstål]] er en moderne ståltype som er legeret med store mængder tungsten og kobolt eller andre grundstoffer for at maksimere [[hærdning]]en. Dette gør også legeringen mere modstandsdygtig over for høje temperaturer.<ref name=EM2/> Værktøjsstål bruges typisk i økser, bor og andre redskaber som behøver et skarpt, holdbart skær. Nogle øvrige legeringer til specielle formål er: [[cortenstål]], [[maragingstål]] og [[eglinstål]].
<!--In 2016 a breakthrough in creating a strong light aluminium steel alloy which might be suitable in applications such as aircraft was announced by researchers at [[Pohang University of Science and Technology]]. Adding small amounts of nickel was found to result in precipitation as nano particles of brittle B2 [[intermetallic]] compounds which had previously resulted in weakness. The result was a cheap strong light steel alloy—nearly as strong as [[titanium]] at ten percent the cost<ref name=pm20150204>
{{cite news |last1=Herkewitz|first1=William |title=Scientists Invent a New Steel as Strong as Titanium ; South Korean researchers have solved a longstanding problem that stopped them from creating ultra-strong, lightweight aluminum-steel alloys |url=http://www.popularmechanics.com/technology/news/a13919/new-steel-alloy-titanium/?1443670416676=1 |work=Popular Mechanics |date=2015-02-04 }}</ref>—which is slated for trial production{{when|date=Octoberoktober 2015}} at industrial scale by [[POSCO]], a Korean steelmaker.<ref>{{cite news|title=Wings of steel: An alloy of iron and aluminium is as good as titanium, at a tenth of the cost|url=http://www.economist.com/news/science-and-technology/21642107-alloy-iron-and-aluminium-good-titanium-tenth|accessdate=5. februar 2015|work=The Economist|date=7. februar 2015|quote=E02715}}</ref><ref name=Nature02515>{{cite journal|author1=Sang-Heon Kim, Hansoo Kim & Nack J. Kim|title=Brittle intermetallic compound makes ultrastrong low-density steel with large ductility|journal=Nature|date=5. februar 2015|volume=518|issue=7537|pages=77–79|doi=10.1038/nature14144|pmid=25652998|url=http://www.nature.com/nature/journal/v518/n7537/full/nature14144.html|accessdate=5. februar 2015|publisher=Nature Publishing Group|quote=we show that an FeAl-type brittle but hard intermetallic compound (B2) can be effectively used as a strengthening second phase in high-aluminium low-density steel, while alleviating its harmful effect on ductility by controlling its morphology and dispersion.}}</ref>
 
=== Standards ===
 
=== Nyere tid ===
[[FileFil:Bessemer Converter Sheffield.jpg|thumb|right|upright|En bessemer-converter i [[Sheffield]] (England).]]
Siden det [[17. århundrede]] har det første trin i europæisk stålproduktion været udsmeltning af råjern fra jernmalm i en [[højovn]]. Oprindelig bruges trækul, men moderne metoder bruger [[koks]], som er mere rentabelt. Før man kunne lave stål, måtte råjernet omdannes til [[smedejern]].<ref name="tyle">Tylecote, R. F. ''A history of metallurgy'' 2. udg., Institute of Materials, London 1992, 95–105.</ref>
 
547.353

redigeringer