얼마나 강한지, 얼마나 녹슬지 않는지와 같은 강철의 특성은 모두 강철의 재질에 따라 결정됩니다. 강철을 만드는 것은 원하는 특성을 얻기 위해 다양한 재료를 적절한 양으로 조심스럽게 혼합하는 것입니다.
1. 화학적 조성과 성능의 직접적인 관계
강철을 만들 때 각 요소에는 고유한 역할이 있습니다. 탄소는 실제로 강철을 강철로 만들어 강철의 단단함과 강도를 변화시킵니다. 탄소 함량을 0.2%에서 0.5%로 높이면 강철은 약 50% 더 강해지지만 그만큼 늘어나지는 않습니다. 단순한 변화는 아니고 좀 복잡하네요.
다른 재료를 섞으면 강철이 더욱 좋아집니다. 예를 들어, 크롬을 10.5% 이상 첨가하면 강철에 보호막이 생겨 녹이 슬지 않게 됩니다. 이것이 바로 스테인리스강이 녹슬지 않는 이유입니다. 몰리브덴은 강철을 뜨거워지면 더 강하게 만들기 때문에 500도가 넘는 온도에서도 쉽게 부러지지 않습니다.
2. 정밀한 제어의 필요성
현실 세계에서는 물건이 어떻게 구성되어 있는지에 대한 작은 변화라도 실제로 작동 방식을 바꿀 수 있습니다. 예를 들어, 발전소의 증기 터빈에 있는 일부 강철을 생각해 보십시오. 몰리브덴 함유량의 0.02% 차이만으로도 고열에서 예상보다 훨씬 빨리 마모되어 모든 것이 오래 지속되지 않았다는 의미입니다. 그러나 반대로 풍력 터빈의 경우 강철의 실리콘과 망간 혼합을 면밀히 관찰하면 마모되기 전까지 수명이 30% 이상 길어졌습니다.
요즘 철강 공장에서는 철강이 만들어지는 동안 화학 물질의 혼합을 확인할 수 있는 기계를 사용합니다. 요소를 플러스 또는 마이너스 0.005% 이내로 유지할 수 있습니다. 이것이 정확하다는 것은 특별한 유형의 강철을 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 한 가지 예는 극지방으로 가는 선박에 사용되는 강철입니다. 니켈과 구리의 균형을 적절하게 유지함으로써 강철은 영하 50도의 추운 날씨에도 견고하게 유지됩니다.
3. 화학 성분 설계 및 용도 매칭
강철의 화학적 구성을 설계할 때 강철이 결국 어디에 사용될지 생각해 볼 필요가 있습니다. 예를 들어 해양 플랫폼에 사용되는 강철은 녹에 강하고 용접이 쉬워야 하기 때문에 일반적으로 구리, 크롬, 니켈을 혼합합니다. 그리고 자동차의 경우 망간과 실리콘의 양을 조정하면 강철의 안전성을 떨어뜨리지 않으면서 강철을 더 가볍게 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.
지금 철강 산업은 똑같은 낡은 물건을 만드는 것에서 사람들이 원하는 방식으로 정확하게 만드는 것으로 변화하고 있습니다. 고객이 어떻게 사용할 계획인지에 따라 화학 레시피를 파악하는 것이 일이 진행되는 방식입니다. 이는 강철을 만드는 것이 똑같은 것을 대량으로 생산하는 것이 아니라 특정 작업을 수행하는 재료를 만들고 강철의 화학적 구성을 제어하는 것에 관한 것임을 의미합니다.
4. 결론
강철을 만드는 데 있어서 화학물질을 올바르게 혼합하는 것은 매우 중요합니다. 강철이 무엇을 할 수 있고 어디에 사용될 수 있는지 결정합니다. 이제 물건을 확인하는 더 나은 방법과 사물을 알아낼 수 있는 컴퓨터가 있으므로 화학 레시피를 설계하는 것이 훨씬 더 쉽고 정확해졌습니다. 이로 인해 철강은 더 강해지고 특수 작업에 적합하게 만들어졌으며, 이는 요즘 업계에서 점점 더 원하는 것입니다.
