按含碳量不同區(qū)分
鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。
碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價(jià)格低廉,而且在多數(shù)情況下能滿足使用要求,所以應(yīng)用十分普遍。按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎(chǔ)上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化,從而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等。經(jīng)常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。合金鋼的資源相當(dāng)豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲(chǔ)量都很高。21世紀(jì)初,合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中的比例將有大幅度增長。
含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。根據(jù)生鐵中
碳存在的形態(tài)不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態(tài)分布,斷口呈銀白色,質(zhì)硬而脆,不能進(jìn)行機(jī)械加工,是煉鋼的原料,故又稱煉鋼生鐵。碳以片狀石墨形態(tài)分布的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵,其機(jī)械性能、加工性能接近于鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應(yīng)用。
鋼鐵中碳的來源:煉鐵的原料之一是鐵礦石,鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。
煉鐵的原料之二是焦碳
煉鐵過程部分焦碳留在了鐵水中,導(dǎo)致鐵水中含碳。
鋼鐵的生產(chǎn) 由鐵礦石煉生鐵。
由生鐵作原料煉鋼,煉鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡,鋼需要有一定量的碳,性能才達(dá)到最佳。