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铁与钢的物质区别
/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable{mso-style-name:普通表格;mso-tstyle-rowband-size:0;mso-tstyle-colband-size:0;mso-style-noshow:yes;mso-style-parent:"";mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;mso-para-margin:0cm;mso-para-margin-bottom:.0001pt;mso-pagination:widow-orphan;font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman";mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:#0400;mso-bidi-language:#0400;}铁在自然界中蕴藏量极为丰富,占地壳元 生铁素含量的5%,居地球物质中的第四位。铁元素很活泼,容易与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的,所谓钢铁,主要由两个元素构成,即铁和碳,一般碳和元素铁形成化合物,叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大,含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁,纯铁杂质很少。含碳量多少是区别钢铁的主要标准。生铁含碳量大于2.0%;钢含碳量小于2.0%。生铁含碳量高,硬而脆,几乎没有塑性。钢不仅有良好塑性,而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优良物化应用性能,因此被广泛利用。 生铁与熟铁的区别 生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料。铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁。 由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等。球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁,叫合金生铁,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能。 一般含碳量小于0.02%的叫熟铁或纯铁,含量在0.02-2%的叫钢,含量在2%以上的叫生铁。熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广;生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性。 反应原理:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 磷生铁中元素的特点 1)碳和硅元素是强烈的石墨化元素,含碳越高,析出的石墨越高,而硅又是强烈促进石墨化的元素,并且与铁原子结合力极强,碳以石墨形式存在,碳与硅含量的调整可以使金属铸件内部金属组织改变,阳极组装浇注要求浇注的磷生铁环的强度,硬度适中为佳。 (2)磷元素在磷生铁中顾名思义是阳极组装浇注中的关键元素,由于阳极组装浇注采用间断性方式,要求铁水的流动性较好,磷元素存在可以降低铁水的粘度,磷与铁二元素相结合所形成的晶体熔点温度为1050摄氏度,可知明显提高铁水的流动性硬度大,脆性强,易碎等。磷含量过大可导致磷生铁环的冷脆性增大,使浇注后的铁环产生裂纹,严重者导致脱落等状况。因此,既要保证磷元素足够的含量,使铁水有良好的流动性,又要使磷生铁环产生断纹,磷生铁中磷的适宜含量应控制在0.6-1.5%之间。 (3)硫元素:硫是公认的有害性元素,也是在金属物质中存在的元素,由于硫在熔融铁水中无限溶解,而在固体铁中溶解度很小,因此,当含硫的铁水冷凝时要生成硫化铁,这种低熔点的晶体即铁锈,在这种晶粒间聚集使铸铁物产生裂纹断裂,同时硫的存在还阻碍了石墨化过程,能增大铁环的收缩性。 (4)锰元素:在磷生铁中使溶解在铁水中的硫元素生成硫化锰MnS,硫化锰MnS的溶解度比硫化铁FeS在铁水中溶解度小,这样保证了向不熔物质(渣)硫向转移,由热力学分析可知,锰Mn与硫S化学亲和力远远大于铁Fe与硫S的化学亲和力(例如,人们都知道生铁表面的铁锈比锰铁表面的铁锈表现极为明显,但并不一定生铁里面的硫含量高于铁里面硫的含量)正如铁水在锰Mn与硫S将产生化学反应Mn+S—MnS可知浮于渣中的硫化锰MnS,通过捞渣即可消除,同时锰元素在磷生铁化学成分范围内可以形成稳定的西化珠光体能使磷生铁环的强度、硬度适中。 (5)磷生铁与磷生铁环在使用过程中各元素的变化 磷生铁与磷生铁环各元素在1300°C的高温下各元素烧损量不同,碳和硅元素烧损量一般在0.4—0.7%,磷和锰元素一般在0.1—0.3%,硫元素的变化不定,如果控制除硫办法,就能把硫元素控制在范围内,否则起相反作用,硫上升标准超限,就会造成不良因素。 磷生铁的循环使用 磷生铁使用过程中循环周期后的磷生铁环,前三周期的磷生铁环在使用过程中可直接投入使用,不增添任何物质元素;循环三遍后的磷生铁环,根据每炉化学分析各元素的含量后再进行调整,使各元素保持在规定的指标范围内;若干次后的使用也能使磷生铁环保持正常状态,在每次高温熔化过程中,各元素都有新的变化,同时可根据各元素变化的多少来调控新磷生铁和磷生铁环的投炉循环使用比例,可根据磷生铁环各元素的含量来配比与投放新磷生铁的比例。比如:2:8、3:7、4:6、5:5或8:2、7:3、6:4……这样既能保证铁水有较好的流动性又能保证磷生铁各元素有较理想的指标,还能对企业起到节能降耗的作用。您可能还感兴趣的产品:石油管石油套管小口径焊管 2012年3月25日18:39:04
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更新时间:2019/3/19 16:59:24 【
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