鐵在自然界中分布極廣,但是人類發(fā)現(xiàn)和利用鐵卻比黃金和銅要遲。這首先是由于天然單質(zhì)狀態(tài)的鐵在地球上是找不到的,而且它容易氧化生銹,再加上它的熔點(diǎn)(1535℃)又比銅(1083℃)高得多,使它比銅難以熔煉。
人類早發(fā)現(xiàn)鐵是從天空落下的隕石,隕石含鐵的百分比很高(鐵隕石中含鐵90.85%),是鐵和鎳、鈷的混合物??脊艑W(xué)家曾經(jīng)在古墳?zāi)怪?,發(fā)現(xiàn)隕鐵制成的小斧;在埃及第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教經(jīng)文中,記述了當(dāng)時(shí)太陽(yáng)神等重要神像的寶座是用鐵制成的。鐵在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是帶有神秘性的珍貴的金屬,埃及人干脆把鐵叫做“天石”。在古希臘文中,“星”和“鐵”是同一個(gè)詞。
烏魯木齊大量收購(gòu)廢金屬回收-免費(fèi)上門估價(jià),古代勞動(dòng)人民的煉鐵技術(shù)也是杰出的,至今豎立在印度德里立附近一座清真寺大門后的鐵柱,是用相當(dāng)鈍的鐵鑄成的,當(dāng)時(shí)如何生產(chǎn)這樣的鐵,現(xiàn)代人也認(rèn)為是一個(gè)奇跡。由人分析了它的成分,含鐵量大于99.72%,其余是碳0.08%,硅0.046%,硫0.006%,磷0.114%。
鐵碳合金中合金相的形成,與純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及碳在合金中的存在形式有關(guān)。烏魯木齊廢鐵回收)純鐵有三種同素異構(gòu)狀態(tài):912℃以下為體心立方晶體結(jié)構(gòu),稱α-Fe;912~1394℃為面心立方晶體結(jié)構(gòu),稱γ-Fe;1394℃以上,又呈體心立方結(jié)構(gòu),稱δ-Fe。在液態(tài),在低于7%碳范圍,碳和鐵可完全互溶;在固態(tài),碳在鐵中的溶解是有限的,并且溶解度取決于鐵(溶劑)的晶體結(jié)構(gòu)。與鐵的三種同素異構(gòu)物相對(duì)應(yīng),碳在鐵中形成的固溶體有三種:α固溶體(鐵素體)、γ固溶體(奧氏體)和δ固溶體(δ鐵素體)。這些固溶體中,鐵原子的空間分布與α-Fe、γ-Fe和δ-Fe一致,碳原子的尺寸遠(yuǎn)比鐵原子為小,在固溶體中它處于點(diǎn)陣的間隙位置,造成點(diǎn)陣畸變。碳在γ-Fe中的溶解度,但不超過2.11%;碳在α-Fe中的溶解度不超過0.0218%;而在δ-Fe中不超過0.09%。當(dāng)鐵碳合金的碳含量超過在鐵中的溶解度時(shí),多余的碳可以以鐵的碳化物形式或以單質(zhì)狀態(tài)(石墨)存在于合金中,可形成一系列碳化物,其中Fe3C(滲碳體,6.69%C)是亞穩(wěn)相,它是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物。石墨是鐵碳合金的穩(wěn)定平衡相,具有簡(jiǎn)單六方結(jié)構(gòu)。Fe3C有可能分解成鐵和石墨穩(wěn)定相,但該過程在室溫下是極其緩慢的。
碳素鋼有各種分類方法,如按化學(xué)成分(即以含碳量)可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。按鋼的品質(zhì)可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。按用途則又可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼。此外,還可以按冶煉方法和所保證的性能要求等來進(jìn)行分類。
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱普通碳素鋼,對(duì)含碳量、性能范圍以及磷、硫和其它殘余元素含量的限制較寬。在中國(guó)和某些國(guó)家根據(jù)交貨的保證條件又分為三類:甲類鋼(A類鋼)是保證力學(xué)性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學(xué)成分的鋼。特類鋼(C類鋼)是既保證力學(xué)性能又保證化學(xué)成分的鋼,常用于制造較重要的結(jié)構(gòu)件。中國(guó)生產(chǎn)和使用多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼(甲類3號(hào)鋼),主要用于工程結(jié)構(gòu)。