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在钢中加入0.08-0.20%硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢重要合金元素。 镍(Ni):镍能提高钢强度,而又保持良好塑性和韧性。镍对酸碱有较高耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺资源,故尽量采其他合金元素镍铬钢。钼(Mo):钼能使钢晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到力,发生变形,称蠕变)。 结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以合金钢由于火而引起脆性。在工具钢中可提高红性。钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当钛,可避免晶间腐蚀。
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材料钢源头是铁矿砂,即铁元素(Fe)在自然界中存在形式,纯粹铁在自然界中是不存在,铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种,这些都是铁氧化物,不同之处在于它们氧化方式。铁矿砂中含铁量越高越好,理论上铁矿砂中高含铁量在72%左右,含铁量在60%以上称为富铁矿。 铁矿砂先在熔炉内还成铁(铣铁),再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢,废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使途制成性质、形状各异商品,既所谓钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还,熔解成铣铁(炼铣),铣铁精炼成钢(炼钢),钢再轧延、加工后制成钢铁制品,广义钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工制品。 在讨论钢铁料之前,我们先要弄清楚,究竟钢和铁有什么不同。是否有不同成份呢。在日常生活上大家总是把钢和铁联在一起称为钢铁,可见钢和铁该是一种物质才对;事实上,由科学眼光来看,钢和铁是有少许不同,它们主要成份都是铁元素,只是所含碳元素量不同。
在选矿(Beneficiation)时可利磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还性较差。经过长期风化作后即变成赤铁矿。赤铁矿(Hematite)也是一种氧化铁矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为26,含Fe70%,O30%,是主要铁矿石。 它是针铁矿(Goethite)HFeO2和鳞铁矿(Lepidocrocite)FeO(OH)两种不同结构矿石统称,也有人把它主要成份化学式写成mFe2O3nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O27%,H2O11%,比重约为6~0,多半是附存在其它铁矿石之中。 由其本身结构状况不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(RedHematite)、镜铁矿(Specularhematite)、云母铁矿(Micaceoushematite)、粘土质赤铁(RedOcher)等。褐铁矿(Limonite)这是含有氢氧化铁矿石。菱铁矿(Siderite)是含有碳酸铁矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在8左右。