L'acciaio include il ferro e altri elementi di lega quali carbonio, manganese, fosforo, zolfo, nickel, cromo e altri ancora.

Le variazioni nella composizione di un acciaio sono responsabili di una grande varietà di gradi e proprietà.

Il ferro è il componente di base dell'acciaio. Quando il carbonio, un metalloide, è aggiunto al ferro in quantità fino al 2,1%, il risultato è una lega nota come acciaio.

Ogni elemento che viene aggiunto alla composizione di base nell'acciaio ha un qualche effetto sulle sue proprietà e sul modo in cui l'acciaio reagisce a processi di produzione. Queste aggiunte e variazioni nelle composizioni dell'acciaio sono responsabili di una grande varietà di tipologie e proprietà fisiche e meccaniche. Ad esempio, una opportuna composizione chimica fornisce maggiore resistenza e / o tenacità e la possibilità di un uso economicamente efficiente dei metodi di trattamento termico.

Oltre ad elementi di lega, la composizione di un acciaio quasi sempre contiene piccole quantità di impurità che sono presenti nei materiali da cui viene prodotto l'acciaio grezzo (es. rottami o metallo fuso). In genere, il tasso di impurità è mantenuto così basso che la sua presenza non influisce sulle proprietà finali dell'acciaio.

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