㈠ 什麼是鐵什麼是鋼到底鋼和鐵不什麼區別
鐵是一種化學元素,是地球上最常見到的一種物質。人們由鐵礦中提取鐵,將礦石、焦炭和石灰石(助熔劑)在高爐中冶煉,使氧化鐵還原成生鐵(或鑄鐵)。所得生鐵一般含鐵90%~95%,碳3%~4.5%和少量的硅、錳、硫、磷等。生鐵是煉鋼或熟鐵(鍛鐵)的原料,含碳量在0.2%~1.7%之間的鐵合金稱為鋼,含碳量小於
0.2%的為熟鐵。生鐵在平爐、轉爐或電爐中進一步冶煉除去碳、硅、磷等雜質,可得各種組成的鋼。
鐵的化學性質活潑,製取和保持純鐵都很困難。鐵是應用最廣的重要金屬。大部分鐵製成鋼來應用,鋼是含少量碳的鐵合金的通稱。除碳以外還可添加硫、硅、錳、鉻、鎳、釩、鉬、鎢、鈮、鈦等,來制備各種特殊性能的鐵合金。鐵也大量用來製造鑄鐵和鍛鐵。純鐵可作催化劑和發電機、電動機的鐵芯,還原鐵粉可用於粉末冶金。鐵及其化合物還可製造磁鐵和顏料.
生鐵和鋼的主要成分都是鐵,二者的主要區別是含碳量不同,生鐵一般含碳2-4.3%,鋼含碳0.03-2%
。煉鋼是在高溫下,通過氧化劑(如氧氣)把鐵中所含過多的碳和其它有害雜質(如硫、磷等)氧化除去,使它們達到鋼含量的規定范圍。
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鐵合金的定義、用途及分類
1.1.1.鐵合金的定義
鐵合金是由一種或兩種以上的金屬或非金屬元素與鐵元素組成的,並作為鋼鐵和鑄造業的脫氧劑、脫硫劑和合金添加劑等的合金。例如硅鐵是硅與鐵的合金;錳鐵是錳與鐵的合金;硅鈣合金是硅與鈣組成的合金。就生產方法與用途而言,鐵合金還包括含鐵極低的錳、鉻、釩及工業硅等合金金屬。
1.1.2鐵合金的用途
鐵合金是鋼鐵工業和機械鑄造行業必不可少的重要原料之一,其主要用途:一是作為脫氧劑,消除鋼液中過量的氧;二是作為合金元素添加劑,改善鋼的質量與性能。隨著我國鋼鐵工業持續、快速地發展,鋼的品種、質量的不斷擴大和提高,對鐵合金產品提出了更高要求,鐵合金工業日益成為鋼鐵工業的相關技術和配套工程。下面概述它們的用途:
(1)用作脫氧劑。煉鋼過程是用吹氧或加入氧化劑的方法使鐵水進行脫碳及去除磷、硫等有害雜質的過程。這一過程的進行,雖然使生鐵煉成鋼,但鋼液中的含量增加了。[O]在鋼液中一般以[FeO]的形式存在。如果不將殘留在鋼中多餘的氧去除,就不能澆鑄成合格的鋼坯,得不到力學性能良好的鋼材。為此,需要添加一些與氧結合力比鐵更強,並且其氧化物易於從鋼液中排除進入爐渣的元素,把鋼液中的[O]去掉,這個過程叫脫氧。用於脫氧的合金叫脫氧劑。
鋼水中各種元素對氧的結合強度,即脫氧能力,從弱到強的順序如下:鉻、錳、碳、硅、鋼、鈦、硼、鋁、鋯、鈣。因而,一般煉鋼脫氧常用的是由硅、錳、鋁、鈣組成的鐵合金。
(2)用作合金劑。合金鋼中因其含有不同的合金元素而具有不同的性能。鋼中合金元劑。常用的合金劑有硅、猛、鉻、鉬、鋼、鎢、鈦、鈷、鎳、硼、鈮、鋯等鐵合金。
(3)用作鑄造晶核孕育劑。改善鑄鐵和鑄鋼的性能的措施之一是改變鑄件的凝固條件。為了改變凝固條件,往往在澆鑄前加入某些鐵合金作為晶核,形成晶粒中心,使形式成的石墨變得細小發散。晶粒細化,從而提高鑄件的性能。
(4)用作還原劑。硅鐵可用作生產鉬鐵、釩鐵等其他鐵合金時的還原劑;硅鉻合金、錳硅合金分別用作中低碳鉻鐵和中低碳猛鐵生產的還原劑。
(5)其他方面的用途。在有色冶金和化學工業中,鐵合金也越來越被廣泛地使用。例如,中低碳猛鐵用於生產電焊條;硅鋁合金用於生產硅鋁明中間合金;鉻鐵用作生產鉻化物和鍍鉻的陽極材料,有些鐵合金用作生產耐高溫材料。
1.1.3鐵合金產品的分類
隨著現代科學技術的發展,各個行業對鋼材的品種、性能的要求越來越高,從而對鐵合金也提出了更高的要求。鐵合金的品種在不斷地擴大。鐵合金的品種繁多,分類方法也多。一般按下方法分類;
(1)按鐵合金中主元素分類,主要有硅、錳、鉻、釩、鈦、鎢、鉬等系列鐵合金。
(2)按鐵合金中含碳量分類,有高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品種。
(3) 按生產方法分類,有高爐鐵合金,包括:高爐高碳猛鐵、低硅猛合金、低硅鐵等;電爐鐵合金,包括高碳猛鐵、高碳鉻鐵、硅鐵、猛硅合金、硅鉻合金、硅鋁合金、硅鈣合金、磷鐵、中低碳和微碳鉻鐵、中低碳猛鐵、精煉釩鐵等;爐外法(金屬熱法)鐵合金,金屬鉻、鉬鐵、鈦鐵、硼鐵、釩鐵、鋯鐵、高釩鐵等;真空固態還原法鐵合金,包括超微碳真空鉻鐵、氮化鉻鐵、氮化猛鐵等;轉爐鐵合金,包括轉爐中碳鉻鐵、轉爐低碳鉻鐵、轉爐中碳猛鐵等;電解法鐵合金,電解金屬鉻、電解金屬猛等。此外,還有氧化物壓塊與發熱鐵合金等特殊鐵合金。
(4) 含有兩種或兩種以上合金元素的多元鐵合金,主要品種有硅鋁合金、硅鈣合金、猛硅鋁合金、硅鈣鋁合金、硅鈣鋇合金、硅鋁鋇鈣合金等。
1.2鐵合金生產的主要方法
鐵合金的生產法很多,其中大部分鐵合金產品是採用火法冶金生產的。根據使用的冶煉設備、操作方法和熱量來源,主要有以下幾種(詳見表1-1 所示)。
1.2.1.1高爐法
高爐法所使用的主體設備為記爐。高爐法是最早採用的鐵合金生產方法。高爐法冶煉鐵合金和高爐冶煉生鐵基本相同。目前主要是生產高爐高碳錳鐵。高爐錳鐵生產主要原料為錳礦、焦碳和熔劑以及助燃的空氣或富氧。把原料從爐頂裝入爐內,高溫空氣或富氧經風口鼓入爐內,使焦炭燒獲得高溫及還原氣體對礦石進行還原反應,熔化了的爐渣、金屬積聚在爐底通過渣口、鐵口定時出渣出鐵。隨著爐料的熔化、反應和排出,再不斷加入新爐料,生產是邊連續進行的。
用高爐法生產鐵合金,具有勞動生產率高,成本低等優點。但鑒於高爐爐缸溫度的局限性,以及高爐冶煉條件下金屬被碳充分飽和,因此高爐法一般只用於生產易還原元素鐵合金和低品位鐵合金,如高碳錳鐵、低硅鐵、低錳硅、鎳鐵及富錳渣等。
1.2.1.2 電爐法 電爐法是生產鐵合金的主要方法,其產量約佔全部鐵合金產量的4/5,所使用的主體設備為電爐。電爐主要分為還原電爐(礦熱爐)和精煉爐兩種:
(1) 還原電爐(礦熱爐)法。還原電爐法是以碳作還原劑還原礦石生產鐵合金的。爐料加入爐內並將電極插埋於爐料中,依靠電弧和電流通過爐料而產生的電陰電弧熱,進行埋弧還原冶煉操作。熔化的金屬和熔渣集聚在爐底並通過出鐵口定時出鐵出渣,生產過程是連續進行的。用此方法生產的品種主要有硅鐵、硅鈣合金、工業硅、高碳錳鐵、錳硅合金、高碳鉻鐵、硅鉻合金等。
(2) 精煉爐(電弧爐)法。精煉爐法是用硅(硅質合金)作還原劑生產含碳量低的鐵合金產品的,依靠電弧熱和硅氧和硅氧反應熱進行冶煉。爐料從爐頂或爐門加入爐內,整個冶煉過程分為引弧、加料、熔化、精煉和出鐵等五道工序,生產是間歇進行的。主要生產品種有:中、低碳錳鐵,中、低微碳鉻鐵及釩鐵等。
1.2.1.3 爐外法(金屬熱法)
爐外法是用硅、鋁或鋁鎂合金作還原劑,依靠還原反應產生的化學熱來進行冶煉的,所使用的主體設備為筒式熔爐。使用的原料有精礦、還原劑、熔劑、發熱劑以及鋼屑、鐵礦石等。生產的主要品種有鉬鐵、鈦鐵、硼鐵、鈮鐵、高釩鐵及金屬鉻等。
1.2.1.4氧氣轉爐法
氧氣轉爐法使用的主體設備為轉爐,按其供氧方式,有頂、底、側吹和頂底復合吹煉法。使用的原料是液態高碳鐵合金、純氧、冷卻劑及造渣料等。將液態高碳鐵合金對入轉爐,高壓氣氧氣經氧槍通入爐內吹煉,依靠氧化反應放出的熱量脫碳,生產是間歇進行的。生產的主要品種有中低碳鉻鐵、中低碳錳鐵等。
1.2.1.5 真空電陰爐法
生產含碳量極低的微碳鉻鐵、氮化鉻鐵、氮化錳鐵等產品時採用真空電陰爐法,其主體設備為真空電陰爐。真空爐法的脫碳反應是在真空固態條件下進行的,冶煉時將壓製成形的塊料裝入爐內,依靠電流通過電極時的電陰熱加熱,同時真空抽氣,生產是間歇進行的。
1.2.2按熱量來源分類, 根據熱量來源的不同分為碳熱法、電熱法、電硅熱法、金屬熱法:
(1)碳熱法。碳熱法的冶煉過程的熱源主要是焦炭的燃燒熱,使用焦炭作還原劑還原礦石中的氧化物,採用此方法的生產是在高爐中連續進行的。
(2)電熱法。電熱法的冶煉過程的熱源主要是電能,使用碳質還原劑還原礦石中的氧化物,採用連續式的操作工藝並在還原電爐中進行。
(3 )電硅熱法。電硅熱法的冶煉過程的熱源主要是電能,其餘為硅氧化時放出的熱量,使用硅(如硅鐵、中間產品錳硅合金及硅鉻合金)作為還原劑還原礦石中的氧化物。生產是在精煉電爐中進行間歇式作業。
(4)金屬熱法。金屬熱法的冶煉過程的熱源主要是由硅、鋁等金屬還原劑還原精礦中氧化物時放出的熱量,生產採用間歇式在筒式熔煉爐中進行。
1.2.3 按操作方法和工藝分類
根據生產操作工藝特點不同分為熔劑法、無熔劑法,無渣法、有渣法以及連續式和間歇工等冶煉方法:
(1)熔劑法。熔劑法冶煉鐵合金是採用碳質材料、硅或其他金屬作還原劑,生產時要加造渣材料調節爐渣成分和性質。如採用鹼性渣操作,生產高碳錳鐵。
(2)無熔劑法。無熔劑法生產鐵合金一般多用碳質材料作還原劑,生產時不用加造渣材料調節爐渣成分和性質。如使用優質錳礦,採用酸性渣操作,生產高碳錳鐵,同時獲得低磷富錳渣。
(3)無渣法。無渣法冶煉鐵合金是採用碳質還原劑、硅石或再制合金為原料,在還原電爐中連續冶煉的,產品如硅鐵、工業硅、硅鉻合金等。
(4)有渣法。有渣法冶煉鐵合金是在還原電爐或精煉電爐中,選用合理的渣型制度和鹼度生產鐵合金,其渣鐵比受沒品種和相應採用的原料條件等因素影響,一般為0.8~1.5。產品如高碳錳鐵、錳硅合金、高碳鉻鐵等。
(5)連續式冶煉法。連續式冶煉法,是根據爐口料面的下降情況,不間斷地向爐內加料,而爐內熔池積聚的合金熔渣定期排出。採用埋弧還原冶煉,操作功率幾乎是均衡穩定的。
(6)間歇式冶煉法。間歇式冶煉法是將爐料集中或分批加入爐內,冶煉過程一般分為熔化和精煉兩個時期,在熔化期電極是埋入爐料中的;而精煉期電弧是暴露的,精煉完畢,排出合金和熔渣,再裝入新料繼續進行下一爐熔煉。由於間歇式冶煉法是一個周期一個周期地進行,因而也稱周期冶煉法。鑒於冶煉各個時期的操作工藝特點不同,操作功率也不同。冶煉中、低碳錳鐵,中、低、微碳鉻鐵等採用間歇式冶煉法。
㈢ 合金是啥,好不,比鐵那些好么
一、鋁合金輪轂不一定比鐵輪轂要好,兩者各有優缺點需要根據自身車輛的使用情況進內行選擇。
二、容鋁合金輪轂與鐵輪轂優缺點對比
1、鋁合金輪轂實際上還包含了其它金屬,如鐵等,所以應叫做鋁合金輪轂。普通輪轂與普通鋁合金輪轂比較,鐵質輪轂韌性好,硬度差,鋁合金輪轂則相反,硬度好但韌性差。
2、由於製造的材質和工藝,鐵質輪轂高速時穩定性不好,鋁合金輪轂高速時穩定性卻很好,而且加速和散熱性鋁合金輪轂也更勝一籌。
3、鋁合金輪轂雖然整體性能都優於鐵質輪轂,但畢竟它的成本也比較高。
4、鋁合金輪轂的後期保養也比鐵質輪轂麻煩,比如:開車不小心,極易把鋁合金輪轂撞傷,上馬路牙子,增隔離帶,隔離墩等,最容易使鋁合金輪轂損傷。並且鋁合金輪轂一旦損傷,只能更換掉,無法恢復原來的外觀和維修。
5、鋁輪轂確實造型多變,符合時下潮流,這也是鋼輪轂未來會絕跡的主要因素。
㈣ 黑色金屬到底是怎麼定義的
黑色金屬主要指鐵及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。
黑色金屬定義:
黑色金屬材料乃工業上對鐵、鉻和錳的統稱。亦包括這三種金屬的合金,尤其是合金黑色金屬鋼及鋼鐵。與黑色金屬相對的是有色金屬。事實上純凈的鐵及鉻是銀白色的,而錳是銀灰色。由於鋼鐵表面通常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵,而錳及鉻主要應用於冶煉黑色的合金鋼。所以才會被「錯誤分類」為黑色金屬。
黑色金屬的分類也有其意義,因為這三種金屬都是冶煉鋼鐵的主要原料,而鋼鐵在國民經濟中佔有極其重要的地位,亦是衡量一國家國力的重要標志。黑色金屬的產量約佔世界金屬總產量的95%。
(4)鐵合金到底是什麼擴展閱讀:
有色金屬[Metallurgy]non-ferrous metal,狹義的有色金屬又稱非鐵金屬,是鐵、錳、鉻以外的所有金屬的統稱。廣義的有色金屬還包括有色合金。
有色合金是以一種有色金屬為基體(通常大於50%),加入一種或幾種其他元素而構成的合金。有色金屬通常指除去鐵(有時也除去錳和鉻)和鐵基合金以外的所有金屬。有色金屬可分為重金屬(如銅、鉛、鋅)、輕金屬(如鋁、鎂)、貴金屬(如金、銀、鉑)及稀有金屬(如鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾)。
㈤ 鋼的含碳量到底是多少
鋼,是對含碳量質量百分比介於0.02%至2.06%之間的鐵碳合金的統稱。
簡介:
鋼的內化學成分可以有很大變化,只含容碳元素的鋼稱為碳素鋼(碳鋼)或普通鋼;在實際生產中,鋼往往根據用途的不同含有不同的合金元素,比如:錳、鎳、釩等等。人類對鋼的應用和研究歷史相當悠久,但是直到19世紀貝氏煉鋼法發明之前,鋼的製取都是一項高成本低效率的工作。如今,鋼以其低廉的價格、可靠的性能成為世界上使用最多的材料之一,是建築業、製造業和人們日常生活中不可或缺的成分。可以說鋼是現代社會的物質基礎。
㈥ 鎳鐵屬不屬於鐵合金
這要從鐵合金含義出發:鐵合金,即由一種或兩種以上金屬(或非金屬)元素與鐵元素組成的合金產品,它是鋼鐵工業非常重要的原材料。鎳鐵主要用於不銹鋼生產屬於鋼鐵原料,所以鎳鐵亦屬於鐵合金的范疇。
呵呵··原來為這個啊。含鎳量為80%以下的,只要主要用於冶煉鋼鐵用就屬於鐵合金,鎳合金一般是指含鎳的成材合金。按照國家鐵合金市場准入來講鎳鐵應該別列入期內,只是2005年鎳鐵廠家很少,國家不重視,所以一直沒有列入准入的范圍。現在好像可以不被准入就可以生產的。
㈦ 合金和不銹鋼哪個更不容易生銹
看具體是哪種材料和使用環境才可以比較。
合金,指金屬中加入一種或多種合金元素形成的金屬。一般以主要元素名加合金二字稱呼。如鐵合金、鈦合金、銅合金、鋁合金……
不銹鋼是一種鐵合金,只不過人們把常用於防腐蝕環境的鐵合金稱為不銹鋼;同樣牌號的不銹鋼,在日用、化工上稱為不銹鋼,在機械、建築上則會被稱為結構鋼。