Węgiel pełni niezwykle istotną funkcję w stopach stali. Jest to podstawowy pierwiastek stopowy, który znajdziemy właściwie w każdym połączeniu żelaza z domieszkami czy dodatkami. To właśnie ten pierwiastek ma największy wpływ na parametry techniczne gotowego wyrobu. Decyduje o kruchości, plastyczności, twardości oraz odporności na działanie sił zewnętrznych.
Druty z dobrego tworzywa
Wraz ze zmianą procentowego udziału tego organicznego pierwiastka zmienia się udarność, spawalność, hartowalność i wiele innych parametrów decydujących o późniejszej obróbce materiału. Węgiel ma pozytywny wpływ na stal, jednak gdy jego udział przekroczy pewną granicę, niektóre parametry zaczynają spadać. Tak jest właśnie w przypadku plastyczności, która po dodaniu do żelaza większej ilości tego popularnego w przyrodzie pierwiastka, zaczyna drastycznie spadać. Zamiast tego zwiększa się kruchość materiału, co nie jest pożądanym parametrem w przypadku stali budowlanych. Niskowęglowe druty stalowe okrągłe oraz pręty czy blachownice są tak wytwarzane, aby zbilansować wszystkie cechy i uzyskać jak najkorzystniejszy materiał. Wynika to z tego, jaką funkcję stal pełni w konstrukcjach budowlanych. Materiał jest stosowany wszędzie tam, gdzie przeważają siły zginające i rozciągające.
Nawet w zestawieniu z betonem, gdy zatapia się pręty w mieszance betonowej, są one odpowiedzialne za przenoszenie obciążeń niezwiązanych ze ściskaniem, a z momentami zginającymi. Jeżeli w stali budowlanej byłoby zbyt dużo węgla mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia elementów na skutek bardzo niskiej granicy plastyczności. Najprościej mówiąc detale nie byłyby w stanie przenieść naprężeń powstających od rozciągania, a pręty szybko by się zerwały, a konstrukcja straciła swoją nośność. Niskowęglowe druty stalowe o niewielkiej średnicy wykorzystuje się jako drut montażowy do zbrojenia – ich zadaniem jest odpowiednie usztywnienie siatki, która ma tworzyć podczas eksploatacji spójną konstrukcję. Dzięki temu, że nie zawierają one znacznej ilości węgla są odporne na zmęczenie materiału, zerwanie czy inne uszkodzenia mechaniczne. Określenie „niskowęglowe” nie oznacza, że producenci całkowicie rezygnują z dodania tego pierwiastka do żelaza.
Węgiel sprawia, że stosunkowo miękkie i ciągliwe żelazo jest bardziej ustabilizowane. Materiał staje się twardszy oraz odporniejszy na uszkodzenia mechaniczne. Uznaje się, że w stali niskowęglowej zawartość tego pierwiastka nie przekracza 0,3%. Jest to wystarczająca ilość, aby nadać pozytywnych cech wykonanym z metalu detalom.