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纯净的铁是银白色的金属,富有 延展性。不过,纯铁的 机械强度不高,在工业上不很常用。通常所说的“钢铁”,这“钢”与“铁”是两回事。在工业上,铁是分生铁、熟铁两种——生铁含碳1.7-4.5%,熟铁含碳0.1%以下,而钢呢?含碳量在0.1-1.7%之间。因此,生铁、钢、熟铁的不同,主要在于含碳量的不同。
按含碳量的高低,分为三种 碳素钢,即 低碳钢(含碳低于0.25%), 中碳钢(含碳在0.25-0.6%之间), 高碳钢(含碳0.6%以上)。含碳约多,钢的强度越大,硬度越高,但韧性、塑性却越差。由于低碳钢的性能与熟铁近似,而成本比熟铁低得多,现在工业上大都用低碳钢代替熟铁,如制造铁丝、铆钉、 白铁皮( 镀锌Zn)、 马口铁(镀锡Sn)等。
碳素钢广泛的被用来制造各种机器零件,如齿轮、 凸轮、螺帽、铁轨、钢筋等等;日常生活中用的刀、手表壳、钢笔尖、针、剪刀等。另外,在钢中加入各种不同的金属或非金属,可以制成许多性能不同的合金钢。如含 镍(Ni) 36%的镍钢几乎不因冷热而 热胀冷缩,用来制造精密仪表零件;含18% 钨(W)的 钨钢,即使已炽热,仍非常坚硬,用来制造高速切割的 车刀;含少量 钒(V)的钒钢,可使钢的弹性增加一倍,用来制造各种弹簧;含2.5% 硅(S)i的 硅钢做成 硅钢片,用作变压器的铁心,不仅可减少变压器发热现象,而且大量节约了电能。
比之铝、 铜等金属,铁有一个很大的缺点,就是容易被锈蚀。纯铁虽是银白色的,但是日常所见的铁,表面总是布满褐色的铁锈。不过,铁在干燥的空气里,放几年也不会生锈;把铁放在煮沸的、干净的水里,也很久不会生锈。只有在潮湿的空气或溶有空气(使铁生锈主要是空气中的氧气)的水中,才易使铁生锈。铁锈,是钢铁的 心腹大患。据统计,在1890-1923年这33年之中,全世界生产的钢铁有40%因生锈而损失掉了!为了防锈,人们常在钢铁制品表面涂上油漆、陶瓷或镀上防锈金属。
废铁回收通常与油和润滑脂等污染物粘在一起。不能立即蒸发的润滑脂和油会污染熔融金属。露天储存的废铁受潮后,由于混合水和其他润滑脂和油会污染熔融金属。露天储存的废铁回收受潮后,由于混合水和其他润滑脂等容易蒸发的材料,会因爆裂而在炉内敏感膨胀,不适合参与炼钢炉。为此,许多钢厂选择预热废铁的方法,并使用火焰直接烘烤废铁。
清洁和预热废铁回收的常识,燃烧水和油,然后放入钢炉。在金属预热系统中,废铁回收主要需要处理两个问题:一,不完全燃烧的油可以产生大量的碳氢化合物,构成空气污染,处理;第二,由于输送带上的废铁尺寸和厚度不同,预热和燃烧不均匀,废铁上的污染物有时无法完全清洗。