§4—2 生铁和钢

一、铁的合金

工农业生产和日常生活中使用了大量钢铁制品,它们都不是用纯铁制造的,而是用铁的合金制造的。合金是由一种金属跟其它一种或几种金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。由于合金常常具有比组成金属更优良的物理、化学和机械的性能,所以在生产和生活中得到广泛的使用。

生铁和钢都是铁跟碳等元素的合金,生铁除含碳外,还含有硅、锰、硫、磷等元素。钢含碳量较低,基本上不含硫和磷。它们之间的区别如下:

含碳量

含杂质

机械性能

加工性能

生铁

2%~ 4.3%

硬而脆

可铸不可锻

0.03 %~ 2 %

硬而韧,有弹性

可铸可锻

生铁根据碳存在的形态不同,可分为炼钢生铁(断口呈白色,又叫白口铁)、铸造生铁(断口呈灰色,又叫灰口铁)和球墨铸铁几种。炼钢生铁机械性能差,一般用于炼钢。铸造生铁有良好的切削、耐磨和铸造性能,可用于铸造管道、机座等。球墨铸铁机械性能接近于钢,且价钱便宜,可代替钢用于制造曲轴、齿轮等机器零部件。

钢根据化学成分不同,可分为碳素钢(普通钢)和合金钢(特种钢)两类。

碳素钢根据含碳量的不同,又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三类,它们之间的区别如下:

含碳量

机械性能

主要用途

低碳钢

0.3%以下

韧性强

制造各类钢管及钢板

中碳钢

0.3%~ 0.6%

韧性和硬度适中

制造机器零部件

高碳钢

0.6%以上

硬度大

制造刀具、冲压模具

合金钢是在碳素钢中加入一种或几种其它元素冶炼成的钢。由于这些钢具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能,它们在国民经济各部门和国防工业上具有重要的用途。