O que é aço carbono negro?

O aço é uma liga, ou mistura, de ferro com carbono e pequenas quantidades de outros metais. O ferro puro pode ser derretido e moldado, mas tende a ser macio. Adicionar carbono fortalecerá o metal, e a maioria dos aços de carbono contém de um a dois por cento de carbono. O aço carbono negro é criado durante o processo de fabricação quando altas temperaturas criam uma fina camada de ferro oxidado na superfície externa.

O carbono liga quimicamente com o ferro em ligas de aço, criando um material muito mais difícil do que o ferro puro. À medida que o teor de carbono aumenta, o material se torna mais difícil, mas mais frágil, ou propenso a quebrar sob estresse ou carga. O aço contendo carbono em uma quantidade superior a 2% é considerado ferro fundido; este pode ser usado para tubulações e materiais não estruturais, mas é considerado muito frágil para aço estrutural.

O ferro reage facilmente com o oxigênio no ar, criando óxido de ferro ou ferrugem que fará com que as peças falhem, por isso muitas vezes é revestida para evitar ferrugem superficial. Uma vantagem do aço carbono negro é a propriedade natural anticorrosão do revestimento de óxido de ferro preto, porque o óxido age como uma barreira para manter o oxigênio do ferro abaixo. A camada de óxido fino é criada a altas temperaturas, formando uma camada durável que não requer mais tratamento ou revestimento.

Para aplicações onde a proteção contra corrosão é crítica, o aço carbono pode ser pintado ou galvanizado. O aço é galvanizado pelo ácido lavando-o, depois mergulhando o aço em um banho de zinco derretido. O zinco forma uma camada na parte externa do aço, e vai corroer primeiro quando exposto ao ar ou umidade. A galvanização melhorará a vida útil das peças de aço, mas não é usada em aço carbono negro, porque a camada de óxido já protege o aço.

O aço carbono negro é frequentemente usado para tubulação de gás ou água, porque tem baixo custo e pode ser soldado usando métodos comuns. Alguns oleodutos de longa distância têm usado tubulação de aço carbono negro, porque o tubo pode ser conectado no campo e não vai enferrujar rapidamente. Este aço pode ser usado em climas ou condições terrestres que podem acelerar a corrosão, mas proteção adicional, como ânodos, pode ser necessária. Ânodos são hastes enterradas feitas de zinco que corroem primeiro quando conectadas ao tubo de aço.

Os utensílios de cozinha podem ser chamados de aço preto, mas a cor escura é um produto de um tratamento de óleo chamado tempero, em vez de fabricação. O aço carbono é frequentemente revestido com óleo para evitar enferrujamento, e a panela de aço pode ser lubrificada e aquecida para absorver as moléculas de óleo. O aço escurecerá e ganhará algumas propriedades preventivas de ferrugem, mas o tempero é um revestimento temporário e deve ser repetido periodicamente.