Inhoud
Staal bestaat uit koolstof en ijzer, met veel meer ijzer dan koolstof. In feite kan staal hoogstens ongeveer 2,1 procent koolstof bevatten. Zacht staal is een van de meest gebruikte bouwmaterialen. Het is zeer sterk en kan worden gemaakt van direct beschikbare natuurlijke materialen. Het staat bekend als zacht staal vanwege het relatief lage koolstofgehalte.
Chemie
Zacht staal bevat meestal maximaal 40 koolstofpunten. Eén koolstofpunt is 0,01 procent van de koolstof in het staal. Dit betekent dat het maximaal 0,4 procent koolstof bevat. De meeste staalsoorten hebben andere legeringselementen anders dan koolstof om ze bepaalde gewenste mechanische eigenschappen te geven. Staal 1018, een gebruikelijk type zacht staal, bevat ongeveer 0,6 tot 0,9 procent mangaan, tot 0,04 procent fosfor en maximaal 0,05 procent zwavel. Het variëren van deze chemicaliën beïnvloedt eigenschappen zoals corrosieweerstand en sterkte.
Fysieke eigenschappen: sterkte
Zacht staal is erg sterk vanwege de lage hoeveelheid koolstof die het bevat. In de materiaalwetenschap is kracht een ingewikkelde term. Zacht staal heeft een hoge breukweerstand. Zacht staal is, in tegenstelling tot staal met een hoger koolstofgehalte, vrij kneedbaar, zelfs als het koud is. Dit betekent dat het een hoge treksterkte en slagvastheid heeft. Staalsoorten met een hoger koolstofgehalte breken of barsten meestal onder spanning, terwijl zacht staal buigt of vervormt.
Kwantitatieve fysische eigenschappen
Zacht staal heeft een dichtheid van 0,248 pond per kubieke inch. Het smelt bij 2.570 graden Fahrenheit. Het heeft een soortelijke warmte van ongeveer .122 Britse thermische eenheden (BTU) per pond, per kubieke inch.
Usability
Zacht staal is vooral wenselijk voor de constructie vanwege zijn lasbaarheid en bewerkbaarheid. Vanwege zijn hoge sterkte en kneedbaarheid is het vrij zacht. Dit betekent dat het gemakkelijk kan worden bewerkt vergeleken met hardere staalsoorten. Het is ook gemakkelijk te lassen, zowel aan zichzelf als aan andere staalsoorten. Het krijgt een mooie afwerking en is polijstbaar. Het kan echter niet worden gehard door warmtebehandelingsprocessen, zoals staalsoorten met een hoger koolstofgehalte. Dit is niet helemaal een slechte zaak, omdat hardere staalsoorten niet zo sterk zijn, waardoor ze een slechte keuze zijn voor bouwprojecten.