American Experience

rauta on eri rauta-ja teräsmuotojen pääainesosa, mutta eri metallilajeissa on myös muita alkuaineita. Joskus nämä elementit ovat ei-toivottuja, joskus niitä lisätään tarkoituksella.

teräksessä käytetyt alkuaineet

hiili (C): hiili, epämetallinen alkuaine, muodostaa useita orgaanisia ja epäorgaanisia yhdisteitä ja sitä esiintyy kivihiilessä, maaöljyssä ja kalkkikivessä. Se on hiiliteräksissä ja niukkaseosteisissa teräksissä periaatteellinen vahvistava Elementti. Järjestysnumero 6, atomipaino 12.01115.

mangaani (Mn): mangaani on hauras, metallinen alkuaine, jota esiintyy pyrolusiitin malmissa. Terästä valmistettaessa se reagoi rikin kanssa ja auttaa lisäämään metallin lämmönkestävyyttä. Järjestysluku 25, atomipaino 54,9380.

Fosfori (P): Fosfori on myrkyllinen, epämetallinen alkuaine, joka auttaa suojaamaan metallipintoja korroosiolta. Järjestysluku 15, atomipaino 30,9738.

rikki (s): rikki on epämetallinen alkuaine, jota esiintyy pääasiassa vulkaanisissa ja sedimenttisissä esiintymissä. Rikki voi rautasulfidina aiheuttaa teräksen liian huokoista ja herkästi halkeilua. Järjestysnumero 16, atomipaino 32,064.

pii (Si): Pii on maankuoren toiseksi runsain alkuaine ja sitä löytyy kivistä, hiekasta ja savesta. Se toimii hapettimena teräksen tuotannossa. Järjestysnumero 14, atomipaino 28,086.

nikkeli (Ni): nikkeli on kova, metallinen alkuaine, jota esiintyy magmakivissä. Ilman nikkeliä ruostumaton teräs kestäisi vähemmän lämpöä ja korroosiota. Järjestysluku 28, atomipaino 58,71.

Kromi (Cr): Kromi, metallinen alkuaine, löytyy maankuoresta. Sitä käytetään ruostumattoman teräksen valmistuksessa, jotta teräs kestää hapettumista ja korroosiota. Järjestysnumero 24, atomipaino 51,996.

teräselementtien koostumus (painoprosentteina)

valurauta
hiili 3,5%
mangaani .5%
fosfori .13%
rikkiä .13%
pii 1,2%
valurauta sisältää runsaasti hiiltä, mikä tekee siitä kovan, hauraan metallin. Valurautaa käytettiin yleisesti kaikkialla Euroopassa kirkonkellojen ja siirtomaa-Amerikassa patojen ja pannujen valmistamiseen.

Takorauta
Hiili .035%
mangaania .075%
fosfori .075%
rikki .1%
pii – .1%
takorauta on vahva, kestävä metalli, jonka hiilipitoisuus on alhainen. Esineet, kuten lukot, pultit, työkalut, ja aidat on muotoiltu tästä metallista. Myös takorautatankoja myytiin ja kaupattiin, jotta ne myöhemmin muunnettaisiin teräkseksi tai valuraudaksi.

Tavallinen Teräs
Hiili 1, 35%
Mangaani 1, 65%
Fosfori .04%
rikki .05%
piitä .06%
1900-luvun alussa terästuotannon uudet prosessit mahdollistivat sen, että teräs ohitti raudan käytetyimpänä rakennemetallina. Sen suuri lujuus ja edullisuus antoivat käsityöläisille mahdollisuuden rakentaa tukevampia siltoja ja korkeampia rakennuksia.

Suurlujuusteräs
Hiili .25%
Mangaani 1, 65%
Fosfori .04%
rikki .05%
piitä .12%
Nikkeliä 2,5%
Kromia .8%
metalliseosten lisääminen teräksen saantoon suurempi lujuus, enemmän kulutusta kestäviä metalleja. James Eads käytti seosterästä Mississippi-joen ylittävän sillan rakentamisessa. se oli ensimmäinen terässilta Amerikassa.

Ruostumaton Teräs
Hiili .08%
Mangaani 2%
Fosfori .04%
rikki .03%
piitä .75%
nikkeli 8%
Kromi 18%
lusikoista tehosekoittimiin, autoista juniin, ruostumaton teräs sulavalinjaisine, kiiltävine pintoineen voi kirkastaa yksinkertaisimpiakin vempaimia. Esteettisen vetovoiman lisäksi ruostumattoman kevyt paino ja lujuus tekevät siitä ihanteellisen kuljetukseen.