文档介绍：常用钢材基础知识
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子序数是26。铁原子的外围电子层排布为3d64s2。
铁在化学反应时,铁原子最外层4s轨道上的两个电子容易失去使铁显+2价。但次外层3d轨道的6个电子处于未充满的不稳定状态,也容易再失去一个3d电子使铁显+3价。由于Fe3+的外围电子层排布变为3d54s0,这是一种半充满稳定结构,因此Fe3+比Fe2+要稳定。
%,就金属而论,仅次于铝,占第二位。据不完全统计,到1971年,世界各国已查明的铁矿储量为2500亿吨以上。另外,还有5000亿吨属可利用的铁矿资源。
在大自然中,纯净的金属铁很少——只有从天上掉下来的“陨石”才几乎是纯铁(仅含一点点杂质镍Ni),绝大部分铁都是以化合物的状态存在:乌黑发亮、具有磁性的磁铁矿Fe3O4,紫红色的赤铁矿Fe2O3,棕黄色的褐铁矿2Fe2O3·3H2O,黑灰色的菱铁矿FeCO3,金光闪闪的黄铁矿FeS2。除了黄铁矿含硫太高,不适用于炼铁,一般只用作制造硫酸的原料外,磁铁矿等都是炼铁的原料。
我国是世界上最早发明冶炼铸铁的国家。我国考古工作者曾发现公元前五世纪的铁器,但数量不很多;另外,还发现公元前三、四世纪的铁器,数量较多,而且冶铸水平较高。如1950年,我国考古工作者曾在河南辉县固围村发掘战国时代的魏墓,发现铁制生产工具九十多件,其中有铁犁、铁锄、铁镰刀、铁斧、铁链等。从这些实物可以推断,我国劳动人民早在近三千年前的周代,已会冶炼铸铁了。到了公元前三、四世纪,我国铁器的使用便普遍起来。这说明我国使用铸铁的时间要比欧洲早出一千六百年,是我国古代劳动人民对世界冶金技术的伟大贡献。
从1996年起,中国钢铁产量已连续十多年稳居世界第一位。统计数据显示,,不仅全球第一,且产量超过第二到第八的总和,%。,%。
一、黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
钢与铁的区别,含碳量小于2%的铁碳合金称作钢,含碳量大于2%时称作铁。
把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。