С давних времен человек учился использовать в собственном быту все, что находил в природе. Он приручал огонь, животных, окультуривал растения. Но не менее важным является момент, когда человек научился обрабатывать металлы. Так каменные орудия сменились бронзовыми и медными, а каменный век уступил место бронзовому веку. Человек уже умел изготавливать из металла оружие, инструменты, доспехи и украшения. На смену бронзовому веку пришел железный век. Изделия из железа были прочнее и вскоре получили широкое распространение почти по всему миру.
Со временем люди стали наблюдать, что при добавлении в железо различных металлов его свойства улучшаются. Таким образом, появилась сталь. С тех пор сталь незаменима в нашей жизни и присутствует по всех ее аспектах: машиностроении, строительстве и мостостроении, освоении космоса, быту. Различные сплавы стали имеют свои химические и физические характеристики, поэтому их применение различно. Есть множество интересных фактов о стали и ее применении.
- Существует множество классификаций стали. Ее можно классифицировать по физическим свойствам, химическому составу, качеству, назначению или структуре. Физическими характеристиками стали могут выступать ее упругость, плотность и так далее. Если же сталь классифицировать по ее назначению, то можно выделить такие важные подкатегории, как конструкционная сталь, инструментальная сталь, нержавеющая (стойкая к коррозии) сталь, стойкая к высоким температурам (жаропрочная) или низким (криогенная).
- При добыче руды для стали, в основном, в железе присутствуют неметаллические примеси, также при производстве стали в ее составе содержатся включения не металлического происхождения, поэтому стали могут классифицироваться по содержанию этих примесей. Марки стали, содержащие наибольшее количество таких примесей называются обыкновенными, с меньшим количеством примесей – качественные, имеющие наименьшее количество неметаллических включений – высококачественные и особо высококачественные.
- Еще одной характеристикой для классификации стали является ее химический состав. По ней стали делятся на углеродистые и легированные. В свою очередь углеродистые стали делятся на низкоуглеродистые (не более четверти процента углерода от всего сплава), среднеуглеродистые (от трети процента до пятидесяти пяти сотых процента углерода) и высокоуглеродистые (от шести десятых процента до двух процентов углерода). Легированные стали делятся по процентам содержания легирующих элементов в составе сплава на низколегированные (до двух с половиной процентов легирующих элементов от сплава), среднелегированные (от двух с половиной процентов до десяти процентов легирующих элементов) и высоколегированные (от десяти процентов до пятидесяти процентов легирующих элементов). В качестве легирующих элементов могут использоваться медь, азот, хром, никель, ванадий и другие химические элементы.
- Одним из важнейших открытий в области металлургии было изобретение нержавеющей стали. Она была открыта в 1913 году английским металлургом Гарри Бреарли. В ходе экспериментов с различными сплавами он обнаружил, что сплав с большим содержанием хрома устойчив к коррозии.
- Если в сплаве содержится более 2,14 % углерода, то это уже считается чугуном, а не углеродистой сталью. В общем, чем больше углерода в сплаве, тем прочнее и плотнее получается сталь, но большее содержание углерода делает ее и более хрупкой.
- Вторичная переработка одной тонны стали экономит 1,1 тонны железной руды. Даже чугун можно переработать в сталь, понижая в процессе содержание углерода. Особенностью сталей является обнуление ее свойств при нагреве до определенной температуры. Также изменяются свойства стали при специальных термических процессах: закалке и отпуске.
- Металлургия – это особая отрасль науки и производства. Она не стоит на месте и постоянно развивается. Каждый год появляются новые сплавы для новых нужд науки и производства. В среднем современные сплавы на треть прочнее тех, что использовались 10-20 лет назад. К примеру, большей части сплавов, используемых при производстве современных автомобилей, не существовало десять лет назад.
- При строительстве всемирно известного моста Золотые Ворота было использовано примерно 83 тысячи тонн стали, а при строительстве Эйфелевой башни около 7 300 тонн. Из-за свойства стали расширяться при нагреве и сужаться при охлаждении высота Эйфелевой башни может меняться на 15 сантиметров.
- С развитием металлургии сталь все больше используется в строительстве в качестве несущей конструкции. Первый небоскреб, имеющий стальную конструкцию был построен еще в 1883 году. А самое высокое здание на Земле – Бурдж-Халифа, высотой 828 метров, также построено с использованием стальной конструкции.
- В области металлургии на сегодняшний день работает около 50 миллионов людей по всему миру. За последние 10 лет производство стали увеличилось более чем в 2 раза и составляет около 1,6 – 1,7 мегатонн в год. А каждый человек в среднем за год использует 150-200 килограмм стали. Основными же странами производителями стали в последнее время являются Россия, США, Китай, Индия, Южная Корея, Бразилия и Турция.
- Дамасская сталь вопреки общему мнению не имеет отношения к Дамаску, так как она не производилась в этом городе. Название могло быть связано с тем, что в средние века в Дамаске существовал один из крупнейших рынков оружия. Тем не менее, некоторая часть, приписываемых этой стали свойств лишь миф. Это действительно прочная сталь, обладающая высокой твердостью и упругостью, но она обладает низкой антикоррозийной стойкостью. Для дамасской стали, как и булатной характерна неровная фактура в виде несимметричных узоров.
