L’acciaio al carbonio è una lega metallica che combina ferro e carbonio. I vari usi dell’acciaio al carbonio dipendono dalla quantità di carbonio aggiunta alla lega; ad esempio, l’acciaio al carbonio con la minore quantità di carbonio è chiamato ferro battuto e viene utilizzato per cose come la scherma. L’acciaio a medio tenore di carbonio, chiamato anche acciaio dolce, è il tipo di acciaio utilizzato per scopi strutturali in edifici e ponti. L’acciaio ad alto tenore di carbonio viene utilizzato per molle e fili di acciaio, mentre l’acciaio ad alto tenore di carbonio è chiamato ghisa ed è spesso utilizzato per realizzare pentole.
Ci sono due tipi di leghe di acciaio che sono tipicamente familiari alla persona media: acciaio al carbonio e acciaio inossidabile. L’acciaio al carbonio combina il ferro con il carbonio, mentre l’acciaio inossidabile combina il ferro con il cromo. È facile per la maggior parte delle persone identificare l’acciaio inossidabile, perché il cromo crea un rivestimento lucido sul metallo che è riflettente e non poroso, rendendo l’acciaio inossidabile semplice da pulire e decorativo. Una delle definizioni comuni di acciaio al carbonio è qualsiasi acciaio che non sia inossidabile.
Il carbonio nell’acciaio al carbonio rende il metallo più duro e resistente dell’acciaio inossidabile, ma è anche meno malleabile. Aggiungendo maggiori quantità di carbonio alla miscela della lega si ottiene un acciaio al carbonio sempre più duro e fragile. Ci sono quattro categorie di acciai al carbonio che sono distinguibili dalla quantità di carbonio aggiunta alla miscela di lega. Gli usi dell’acciaio al carbonio dipendono da questa classificazione di categoria.
L’acciaio al carbonio con il contenuto di carbonio più basso è tipicamente chiamato ferro battuto; il metallo è duro, ma non fragile. Questo tipo di acciaio al carbonio viene utilizzato per recinzioni, maglie di catene, cancelli e ringhiere. Il suo contenuto di carbonio inferiore significa che ha la flessibilità di essere “lavorato” in progetti per scopi ornamentali.
L’acciaio al carbonio più comunemente usato ha un contenuto di carbonio medio; gli usi dell’acciaio al carbonio in questa categoria includono l’acciaio strutturale per costruire edifici e ponti. Viene anche utilizzato per parti di prodotti di consumo come automobili, frigoriferi e lavatrici. Le navi utilizzano acciaio a medio tenore di carbonio come componente strutturale.
L’acciaio ad alto tenore di carbonio è duro ma fragile e meno facilmente lavorabile. Gli usi dell’acciaio al carbonio in questa categoria sono in genere per scopi di produzione. Questo tipo di acciaio al carbonio viene spesso utilizzato per creare molle e fili ad alta resistenza. La maggiore durezza rende questa categoria di acciaio ideale per utensili da taglio, punzoni, matrici e coltelli industriali.
L’acciaio al carbonio ad altissimo contenuto di carbonio è comunemente indicato come ghisa. Questo tipo di ghisa è molto duro ma molto fragile. Ha poca o nessuna malleabilità e non può essere facilmente saldato o lavorato. Spesso viene utilizzato per pentole in ghisa, radiatori ad acqua calda e alcuni tipi di lampioni. Industrialmente, questo tipo di acciaio al carbonio viene utilizzato per i getti, perché l’alto contenuto di carbonio abbassa il punto di fusione.