Acer: és absolutament a tot arreu. És a les nostres cuines, cotxes, ponts, habitatges i edificis d'oficines. A tot arreu, l'acer s'utilitza per afegir força i durabilitat a les coses que fem servir a la nostra vida quotidiana.
Usos inicials de l'acer
La història mostra que l'acer havia estat utilitzat pels ferrers durant milers d'anys, però el seu ús es va fer molt més important al segle XVII, després de desenvolupar mètodes més eficients de producció. A mitjans del segle XIX es va desenvolupar el procés Bessemer, que va permetre que l'acer es produís a gran escala de forma econòmica. Es van reduir encara més els desenvolupaments addicionals per al cost de producció, al mateix temps que es va augmentar la qualitat del producte acabat.
L'acer és actualment un dels materials més utilitzats a tot el món. Cada any es produeixen més de 1.300 milions de tones d'acer i s'identifiquen per diversos graus i estàndards. S'utilitza com a component principal en eines, màquines, electrodomèstics, armes, automòbils, edificis, naus, infraestructures, electrodomèstics i molt més.
Què és l'acer? L'acer és un aliatge que està fet de ferro i una combinació d'altres elements, inclòs el carboni. Hi ha diferents tipus d'acer basats en els altres elements que s'utilitzen per crear-lo. Per exemple, quan el carboni és l'element primari de l'aliatge, el seu contingut en acer ha de situar-se entre 0.002 i 2.1 per cent en pes.
Mentre es poden utilitzar altres aliatges, els següents elements sempre han de ser presents en acer:
alumini (traça)
carboni
manganès
oxigen (traça)
nitrogen (traça)
fòsfor
silici
sofre
A més d'aquests elements, altres elements que es poden afegir intencionadament per canviar les característiques del producte d'acer acabat inclouen:
bor
crom
manganès
molibdè
níquel
niobi
titani
vanadi
El carboni, així com altres elements utilitzats en la creació de l'acer, funcionen com a agent de temperament. En canviar la quantitat d'elements d'aliatge i la forma que s'utilitzen en l'acer s'alteren qualitats, com ara la força, la ductilitat i la duresa. Per exemple, es pot fer que l'acer que tingui un contingut de carboni més elevat sigui més fort i més dur, però encara menys dúctil, que el ferro.
L'acer es pot distingir fàcilment de dues versions populars d'aliatge conegudes com ferro fos i ferro forjat. El ferro fos té un aliatge que inclou més del 2,1 per cent de carboni. El ferro forjat conté només una petita quantitat de carboni, per la qual cosa és més fàcil doblegar-se i donar-li forma.
Opcions de tractament
A més dels tipus bàsics d'acer determinats pels elements utilitzats en la creació d'aliatges, també hi ha molts tipus de tractament tèrmic disponibles. El temperament, el refredament i el temperat són els tipus de tractament més habituals que s'utilitzen actualment en la fabricació d'acer.
El tremp i el temperat s'aconsegueix escalfant l'acer a la que es coneix com la "fase d'austenita", abans d'enfonsar-la en una solució d'oli o aigua per refredar-la ràpidament. Aquest ràpid procés de refredament crea una estructura dura i trencadissa, que es torna temperada utilitzant un tipus especialitzat de recuit. Annealing és un procés que implica la calefacció de l'acer fins que es suavitza a través d'un procés de recuperació, recristalització i creixement del gra en tres parts.
Com s'utilitza l'acer avui
L'acer s'utilitza en una gran quantitat d'aplicacions en construcció moderna, incloent la construcció de ferrocarrils, carreteres, edificis, electrodomèstics i altres infraestructures. De fet, les estructures més modernes, com ara gratacels, estadis, aeroports i ponts, es creen amb un esquelet d'acer durador. Fins i tot les estructures que utilitzen formigó també utilitzen l'acer com a material de reforç.
L'acer també s'utilitza en molts tipus diferents de vehicles i electrodomèstics. També s'utilitza en materials de construcció bàsics, a causa de la seva durabilitat i força. Alguns d'aquests materials inclouen cargols, claus i cargols. També s'utilitza en indústries, com la mineria, el transport de canonades, el sector aeroespacial, el sector naval i el disseny de l'equip pesat.
L'acer també es troba en altres materials comuns, com ara eines bàsiques, llana d'acer i armilles armadures personals per a la seguretat i l'aplicació de la llei. A més dels usos pràctics, l'acer també s'utilitza en usos artístics, com escultures, estructures d'enquadrament i visualització.