§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% |
多 |
硬而脆 |
可铸不可锻 |
钢 |
0.03 %~ 2 % |
少 |
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。