2011-12-04 22:39:31   来源:   点击:

    钢铁是一个庞大的集团,其应用之广、产量之大,都无愧於金属世界的冠军。各种机器、农具、汽车、火车、坦克以及许多日常生活用品的制造,都离不开钢铁。

    钢铁是铁与钢的总称,实际上,铁矿石在高炉中经过冶炼得到的生铁,在炼钢炉中经过进一步冶炼,才得到钢。铁是钢中的主要元素。自然界中的铁总是与氧、矽、硫、碳等共同存在,氧化铁Fe2O3是最适合制钢的铁资源。

    由於生铁中含碳量偏高,并含有一些不适量的硅、锰、硫、磷等杂质造成的。生铁的性能欠佳,生铁硬而脆,耐磨,但韧性很差,不易加工、铸造,不易焊接。钢没有生铁那些缺点,它具有良好的韧性、塑性和焊接性,可以锻打、压延、抽丝,易於进行机械加工。通常把含碳量高於2%的叫生铁,含碳量在0.03%~ 2%的叫钢,含碳量低於0.03%的就是熟铁。由生铁炼成钢主要就是降低含碳量并把硅、锰、硫、磷的含量调到适当的范围。

    现代采用的氧气顶吹转炉炼钢法,炼钢时用纯氧气作氧化剂。炼铁→炼钢过程,大致如下:

    【原料】

    将进口之煤矿、铁矿及石灰石卸运至原料堆置场,再将煤矿输送至炼焦工场制成焦炭,将铁矿与石灰石输送至烧结工场制成烧结矿。

    【炼铁】

    将铁矿石、烧结矿、焦炭及助熔剂加入高炉,产生熔融铁水与熔渣,再利用鱼雷车将铁水运至转炉炼钢。炼铁是将氧化铁还原为铁的过程。

    【炼钢】

    高炉铁水与废钢投入转炉吹炼成钢液,大部份再经二次精炼站处理,然後浇铸成大、扁钢胚,将生铁中的杂质氧化而除去的过程。

    【轧钢】

    大钢胚制成小钢胚後,轧制成棒钢或再卷成盘元。扁钢胚经过轧延,制成钢板或由热轧工场制成热轧粗钢卷。粗钢卷可再经由精整工场制成热轧产品或经冷轧制程生产成冷轧产品。

    钢是一种有展性的铁合金,含有0.05~1的碳和一些其他元素。钢的特性主要决定於其化学组成和热处理。这些特性,如硬度、韧性、拉张强度和展延性等,都可因钢加热至某一温度後,采取不同的冷却速率而有所改变。钢中其他元素的种类及浓度,对於热处理的结果,也占着决定性的地位。镍铬钢之合金便是现代家居常用的不锈钢。合金钢加入其他元素,如钼可提高金属的耐热性;加入锰可提高金属的承受冲击能力、强度及韧度;加入钨可提高硬度及耐热度;加入钒及钴可提高耐磨度及耐高热之能力,最适合用於制造金属加工刀具。

    参考资料

    1. 【材料的认识与应用】董胜忠/编译,名阁出版社者,1997年。
    2. 【贵金属实用技术】陈文祥/编着,科技图书,1991年。

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