Wie reagiert Stahl auf Eis?

In diesem alternativen Szenario erleben Breiten im Süden wie Chicago sechs bis zehn Jahre lang acht bis neun Monate, in denen das Tageshöchstwert kaum null Fahrenheit (–18 Grad Celsius) erreicht.

Der Stahl der Wolkenkratzer in diesem alternativen Szenario ist ebenfalls anders, da Kohlenstoff 2,5 % der Gesamtzusammensetzung ausmacht.

Nun stellt sich die Frage, wie reagiert Stahl auf Eis? Rostet es? Riss? Härten? Oder etwas anderes? Und wie würde sich ein Jahrzehnt endloser Kälte auf den Wolkenkratzer in einem bevorzugten Life After People auswirken?

Rosten ist eine chemische Reaktion; Wenn überhaupt, wird es durch kalte Temperaturen verlangsamt (obwohl ich vermute, dass der Effekt vernachlässigbar ist). Der Stahl kann jedoch spröde werden.
Diese Seite scheint mir ziemlich relevant zu sein (ich denke, die Informationen zu anderen Materialien, die dort zu finden sind, werden auch für Sie nützlich sein).
celtschk, Sie sollten einige Worte hinzufügen und diese als Antwort einreichen. Nebenbei bemerkt, der Grund dafür, dass Stahl spröde wird, ist, dass Stahl bei etwa -40 F/C einen Phasenübergang von einer flächenzentrierten kubischen (fcc) Kristallstruktur zu einer körperzentrierten kubischen (bcc) Kristallstruktur erfährt. Die erstere Kristallstruktur neigt dazu, duktil zu sein, während die letztere dazu neigt, spröde zu sein.
2,5 % Kohlenstoff ist Gusseisen. Es ist spröde und nicht stark genug für den strukturellen Einsatz in Wolkenkratzern. Diese Gebäude sind sowieso dem Untergang geweiht.
@WhatRoughBeast Das Hinzufügen von nur einem halben Prozent Kohlenstoff zum Metall macht den Stahl 2-3 mal stärker. Wie würde eine Erhöhung des Prozentsatzes es ungeeignet machen?
@JohnWDailey - Du meinst, wenn ein bisschen gut ist, muss mehr besser sein? Zum Beispiel, wenn 20 % Sauerstoff uns am Leben erhalten, müssen 100 % wirklich gut für uns sein? Wenn wir Protein brauchen, ist eine proteinreiche Ernährung noch besser? Bei Eisen beginnt sich ein Kohlenstoffgehalt über 0,9 Prozent eher als Graphit oder Zementit (Eisenkarbid) als als Ferrit auszuscheiden. Graphit ist weich und schwach, und das Ergebnis ist Grauguss (weich und schwach). Zementit ist hart und spröde, und das Ergebnis (Weißeisen) ist ebenfalls hart und spröde. Spröde ist nicht gut.

Antworten (1)

8-9 Monate, in denen die Temperatur nicht über 0°C steigt? Klingt sehr nach Chicago!

Im Ernst, es würde nicht viel bringen. Stahl verliert an Festigkeit und wird bei sehr niedrigen Temperaturen spröder, sodass Sie bei -40 keinen Stahlhammer verwenden möchten. Aber wenn es nur da sitzt, wird ihm die Kälte nicht viel ausmachen.
Teile von Alaska und Nordsibirien haben im Winter im Allgemeinen schlechtere Bedingungen als das, was Sie beschreiben, obwohl diese Orte normalerweise auch keine großen Städte haben ...

Der schwierige Teil wäre, wenn das Wetter etwas wärmer wird und Sie die Expansion und Kontraktion in Gang bringen, Schnee und Eis schmelzen usw.
Der Gefrier-Tau-Zyklus verursacht die meisten Probleme, da Wasser in Risse gelangt und dann dehnt sich beim Einfrieren aus.

6-10 Jahre... ohne Wartung? Bekomme wahrscheinlich ein paar zerbrochene Fenster, und der Stahl würde anfangen zu rosten, wenn genug Wasser in die Gebäude eindringen würde, aber du wirst wahrscheinlich keine Wolkenkratzer einstürzen sehen.
Mit Leuten, die den Laden aufrechterhalten? Sie werden keinen großen Unterschied sehen.

Wie reagiert Stahl auf Eis?
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