众所(suo)周(zhou)知(zhi),螺丝(si)由钢(gang)铁(tie)铸造而(er)成的(de),有(you)基本的(de)不(bu)锈钢(gang)螺丝(si)与铁(tie)螺丝(si)之分。那么(me)(me),钢(gang)与铁(tie)到(dao)底有(you)些什么(me)(me)区(qu)别呢,其实其主要(yao)的(de)区(qu)别很多(duo)人还是知(zhi)道的(de),就是含碳量(liang)的(de)不(bu)同,按含碳量(liang)不(bu)同可(ke)分为(wei):
生铁――含C为2.0~4.5%
钢――含C为(wei)0.05~2.0%
熟铁――含C小(xiao)于0.05%
钢(gang)由生铁再炼(lian)而成,有较高的机械强度和韧性,还具有耐热、耐腐蚀(shi)、耐磨等特(te)殊性能。铁在自然(ran)界(jie)中蕴藏量极为丰富,占地(di)壳元(yuan)素含量的5%,居地(di)球物(wu)质中的第(di)四位(wei)(O、Si、Al、Fe)。铁元(yuan)素很活泼,容易与其(qi)它(ta)物(wu)质结合(he)。
习惯上常(chang)说的钢(gang)(gang)(gang)铁是对(dui)钢(gang)(gang)(gang)和铁的总称。钢(gang)(gang)(gang)铁主要由两个元素构成,即(ji)铁和碳(tan)(tan),一般碳(tan)(tan)和元素铁形成化合物(wu),叫铁碳(tan)(tan)合金(jin)。含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)多少(shao)对(dui)钢(gang)(gang)(gang)铁的性质(zhi)影响极大,含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)增(zeng)加(jia)到(dao)一定(ding)程(cheng)度(du)后就(jiu)会引起质(zhi)的变化。由铁原子构成的物(wu)质(zhi)叫纯铁,纯铁杂质(zhi)很少(shao)。含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)多少(shao)是区别钢(gang)(gang)(gang)铁的主要标准。生铁含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)大于2.0%;钢(gang)(gang)(gang)含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)小于2.0%。生铁含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)高(gao),硬(ying)而脆,几乎没有塑性。钢(gang)(gang)(gang)不仅(jin)有良(liang)好塑性,而且钢(gang)(gang)(gang)制品具有强度(du)高(gao)、韧(ren)性好、耐(nai)高(gao)温、耐(nai)腐蚀、易(yi)加(jia)工、抗冲击、易(yi)提(ti)炼等优良(liang)物(wu)化应用(yong)性能,因(yin)此被广(guang)泛(fan)利用(yong)。
1、生铁
生铁(tie)(tie)(tie)是含(han)碳量大于2%的铁(tie)(tie)(tie)碳合金,工(gong)业生铁(tie)(tie)(tie)含(han)碳量一般在(zai)2.5%–4%,并含(han)C、SI、Mn、S、P等(deng)(deng)元素,是用铁(tie)(tie)(tie)矿石经(jing)高炉冶炼的产品。根据(ju)生铁(tie)(tie)(tie)里碳存在(zai)形态(tai)的不同,又可分(fen)为炼钢(gang)生铁(tie)(tie)(tie)、铸(zhu)(zhu)造(zao)生铁(tie)(tie)(tie)和球墨铸(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)等(deng)(deng)几种。
生(sheng)(sheng)铁性能(neng):生(sheng)(sheng)铁坚硬(ying)、耐磨、铸(zhu)造(zao)性好,但生(sheng)(sheng)铁脆,不(bu)能(neng)锻压。
2、各种生(sheng)铁的性状、简介、用途
炼钢生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)里的(de)(de)(de)碳(tan)主(zhu)要以碳(tan)化(hua)铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)形(xing)态(tai)存(cun)在,其(qi)断(duan)面(mian)呈白色(se),通常又叫白口铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。这种生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)性能(neng)(neng)坚硬而脆(cui),一般都用(yong)做炼钢的(de)(de)(de)原料。铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)中的(de)(de)(de)碳(tan)以片状(zhuang)的(de)(de)(de)石墨形(xing)态(tai)存(cun)在,它的(de)(de)(de)断(duan)口为灰(hui)(hui)色(se),通常又叫灰(hui)(hui)口铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。由于(yu)石墨质软,具(ju)有(you)润滑作用(yong),因而铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)切削(xue)、耐磨(mo)和铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性能(neng)(neng)。但它的(de)(de)(de)抗位强度(du)不(bu)(bu)够,故不(bu)(bu)能(neng)(neng)锻轧,只能(neng)(neng)用(yong)于(yu)制(zhi)造各种铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件,如(ru)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造各种机床床座、铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)管等。球墨铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)里的(de)(de)(de)碳(tan)以球形(xing)石墨的(de)(de)(de)形(xing)态(tai)存(cun)在,其(qi)机械(xie)性能(neng)(neng)远胜于(yu)灰(hui)(hui)口铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)而接近于(yu)钢,它具(ju)有(you)优(you)良的(de)(de)(de)铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造、切削(xue)加工和耐磨(mo)性能(neng)(neng),有(you)一定的(de)(de)(de)弹性,广泛用(yong)于(yu)制(zhi)造曲轴、齿轮(lun)、活(huo)塞等高级铸(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件以及多(duo)种机械(xie)零件。此(ci)外还有(you)含硅、锰(meng)、镍或其(qi)它元素量特(te)别(bie)高的(de)(de)(de)生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie),叫合金生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie),如(ru)硅铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)、锰(meng)铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)等,常用(yong)做炼钢的(de)(de)(de)原料。在炼钢时加入某些合金生铁(tie)(tie)(tie)(tie)(tie),可以改善钢的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)。
3、生铁的工艺流程
生铁的冶炼虽原(yuan)理相同,但由于方法不(bu)同、冶炼设备不(bu)同,所以工艺流(liu)程也(ye)不(bu)同。
4、生铁中的化学成分
生铁中(zhong)除(chu)铁外(wai),还(hai)含有碳、硅、锰(meng)、磷和(he)硫等元素。这些(xie)元素对生铁的性能均(jun)有一定的影(ying)响。
碳(tan)(C):在生(sheng)(sheng)铁(tie)中(zhong)以(yi)两种形态(tai)存(cun)在,一(yi)种是游(you)离(li)碳(tan)(石(shi)墨),主要存(cun)在于(yu)铸造(zao)(zao)生(sheng)(sheng)铁(tie)中(zhong),另一(yi)种是化合碳(tan)(碳(tan)化铁(tie)),主要存(cun)在于(yu)炼(lian)钢(gang)(gang)生(sheng)(sheng)铁(tie)中(zhong),碳(tan)化铁(tie)硬而(er)脆,塑性低,含(han)量(liang)(liang)适当可提(ti)高生(sheng)(sheng)铁(tie)的强度和硬度,含(han)量(liang)(liang)过多,则使生(sheng)(sheng)铁(tie)难(nan)于(yu)削切加(jia)工,这(zhei)就是炼(lian)钢(gang)(gang)生(sheng)(sheng)铁(tie)切削性能差的原(yuan)因(yin)。石(shi)墨很软,强度低,它的存(cun)在能增加(jia)生(sheng)(sheng)铁(tie)的铸造(zao)(zao)性能。
硅(gui)(Si):能(neng)促使生(sheng)铁中所含的(de)碳(tan)分(fen)离为石(shi)墨(mo)状,能(neng)去氧(yang),还能(neng)减少铸件的(de)气(qi)眼,能(neng)提高熔化生(sheng)铁的(de)流动性,降低铸件的(de)收缩(suo)量,但含硅(gui)过多,也会(hui)使生(sheng)铁变硬变脆(cui)。
锰(meng)(meng)(Mn):能(neng)溶(rong)于铁素体和(he)渗碳体。在高炉炼制(zhi)生铁时,含锰(meng)(meng)量适(shi)当,可(ke)提高生铁的铸造(zao)性能(neng)和(he)削(xue)切性能(neng),在高炉里(li)锰(meng)(meng)还可(ke)以(yi)和(he)有害(hai)杂质(zhi)硫(liu)形成硫(liu)化锰(meng)(meng),进入炉渣。
磷(P):属于有害元素(su),但磷可使铁(tie)水(shui)的(de)流动性增加(jia)(jia),这(zhei)是因(yin)为硫(liu)减低了生(sheng)铁(tie)熔点,所(suo)以在有的(de)制品内往(wang)往(wang)含磷量较高。然而(er)磷的(de)存在又(you)使铁(tie)增加(jia)(jia)硬脆性,优良的(de)生(sheng)铁(tie)含磷量应少,有时为了要增加(jia)(jia)流动性,含磷量可达1.2%。
硫(S):在(zai)生铁(tie)中是(shi)有害(hai)元素(su),它促使铁(tie)与碳的(de)结合,使铁(tie)硬脆(cui),并与铁(tie)化合成低熔(rong)点(dian)的(de)硫化铁(tie),使生铁(tie)产(chan)生热脆(cui)性(xing)和减(jian)低铁(tie)液(ye)的(de)流动性(xing),顾含硫高的(de)生铁(tie)不(bu)适于铸造(zao)细(xi)件。铸造(zao)生铁(tie)中硫的(de)含量规定最多不(bu)得超过(guo)0.06%(车轮生铁(tie)除外(wai))。