1978年,在北京平谷縣劉河村發(fā)掘一座商代墓葬,出土許多青銅器,引人注目的是一件古代鐵刃銅鉞,經(jīng)鑒定鐵刃是由隕鐵鍛制的,這不僅表明人類(lèi)早發(fā)現(xiàn)的鐵來(lái)自隕石,也說(shuō)明我國(guó)勞動(dòng)人民早在3300多年前就認(rèn)識(shí)了鐵并熟悉了鐵的鍛造性能,識(shí)別了鐵和青銅在性質(zhì)上的差別,并且把鐵鍛接到銅兵器上,加強(qiáng)銅的堅(jiān)利性。
由于隕石來(lái)源極其稀少,從隕石中得來(lái)的鐵對(duì)生產(chǎn)沒(méi)有太大作用,隨著青銅熔煉技術(shù)的成熟,才逐漸為鐵的冶煉技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。我國(guó)早人工冶煉的鐵是在春秋戰(zhàn)國(guó)之交的時(shí)期出現(xiàn)的,距今大約2500年。我國(guó)煉鋼技術(shù)發(fā)展也很早,1978年,湖南省博物館長(zhǎng)沙鐵路車(chē)站建設(shè)工程文物發(fā)掘隊(duì)從一座古墓出土一口鋼劍,從古墓隨葬陶器的器型,紋飾以及墓葬的形制斷定是春秋晚期的墓葬。這口劍所用的鋼經(jīng)分析是含碳量0.5%左右的中碳鋼,金相組織比較均勻,說(shuō)明可能還進(jìn)行過(guò)熱處理。
相對(duì)原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等鐵是一變價(jià)元素,常見(jiàn)價(jià)態(tài)為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)時(shí)失去兩個(gè)電子,成為+2價(jià)。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應(yīng),則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應(yīng)生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價(jià),另2/3為+3價(jià)。鐵的+3價(jià)化合物較為穩(wěn)定。
鐵是地殼中較豐富的元素,僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。單體金屬常用焦炭、鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在1.7%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少于0.2%的鐵熔合體稱(chēng)為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于1.7-0.2之間的鐵熔體叫做鋼。生鐵堅(jiān)硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機(jī)械加工,但要比鋼柔軟。從生鐵煉鋼,就是減低生鐵內(nèi)的碳量,以及將硅、硫和磷雜質(zhì)除去。