Сталь является одновременно наиболее широко используемым и наиболее переработанным металлическим материалом на земле. Из нержавеющих и жаропрочных сталей с плоскими углеродных продуктов, стали в ее различных формах и сплавов предлагают различные свойства, чтобы удовлетворить широкий диапазон применений. По этим причинам, а также комбинация металла высокой прочности и относительно низкой стоимости производства, сталь в настоящее время используется в бесчисленных продуктах.

свойства

• Атомный символ: Fe
• атомный номер: 26
• Элемент Категория: переходные металлы
• плотность: 7.874г / см³
• Температура плавления: 2800° F (1538° С)
• Точка кипения: 5182° F (2862° С)
• Твердость по Моосу: 4

Стальные приложения можно разделить на пять секторов:

Железо было когда-то основным конструкционным материалом, но она уже давно заменены стали в большинстве случаев. тем не менее, чугун до сих пор используется в трубах и сделать автомобильные детали, такие как головки блока цилиндров, блоки цилиндров и коробка коробки передач. Кованое железо до сих пор используются для производства предметов домашнего декора, таких как винные шкафы, подсвечники, и карнизы.

строительство
Транспорт
энергии
упаковка
Техника и промышленность

Характеристики

Чистое железо является серебристым металлом, который проводит тепло и электричество хорошо.

Железо является слишком реактивным, чтобы существовать в одиночку, так что только происходит естественным образом в земной коре в виде железных руд, такие, как гематит, магнетит, и сидерит.

One of iron’s identifying characteristics is that it is strongly magnetic. Под действием сильного магнитного поля, любой кусок железа может быть намагничен. Ученые считают, что ядро ​​Земли состоит из около 90% железо. Магнитная сила, создаваемая это железо, что создает магнитные северные и южные полюса.

Стали

Steel is an alloy of iron and various other metals, которые используются для улучшения свойств (прочность, устойчивость к коррозии, толерантность тепла и т.д.) железной. Изменение типа и количества элементов, легированных железо может производить различные виды стали.

Наиболее распространенными являются стали:

1. Углеродистые стали, которые содержат между 0.5-1.5% углерод. Они являются наиболее распространенными стали и используются для кузова автомобилей, корпусов судов, ножи, машины и все типы структурных опор.
2. Низколегированных сталей, которые содержат 1-5% другие металлы (often nickel or tungsten). Никель стали способен выдерживать высокие уровни напряженности и, таким образом, часто используется в строительстве мостов и для создания цепи велосипеда. Вольфрамовые стали сохраняют свою форму и прочность в высокотемпературных средах и используются в воздействии, роторные приложения, такие, как сверла.

история

Железо, вероятно, первоначально обнаружен и экстрагируют в результате сжигания древесины на верхней части железосодержащих руд. Углерода в древесине реагировал бы с кислородом в руде, оставляя мягкий, malleable iron metal. Выплавка чугуна и использование железа, чтобы сделать инструменты и оружие начались в Месопотамии (сегодняшний день в Ираке) между 2700 а также 3000 До нашей эры. В течение последующих 2000 лет, выплавка чугуна знания распространились на восток, в Европу и Африку в течение периода, известного как Железный век.

производство

Большинство железо получают из руд, найденных вблизи земной поверхности. Современные методы экстракции используют доменные печи, которые характеризуются их высокими стеками (дымоходные-подобные структуры). Железа выливают в стеки наряду с коксом (богатый углеродом угля) и известняк (карбонат кальция). В наше время, железная руда обычно проходит через процесс спекания перед входом в стеке. Этот процесс формирует куски руды, которые находятся между 10-25 мм, которые затем смешивают с коксом и известняком.

Аглоруда, кокс и известняк, затем выливают в стек, где он сгорает при температуре 1800 ° C. Кокс сгорает в качестве источника тепла и, вместе с кислородом, который снимается в печь, способствует формированию восстановительного угарного газа. Известняк смешивается с примесями в железе с образованием шлака. Шлак легче расплавленной железной руды, поэтому он поднимается к поверхности и может быть легко удален. Горячим утюгом затем выливают в формы для получения чугуна или непосредственно готовили для производства стали.

Чугун все еще содержит между 3.5-4.5% углерод, наряду с другими примесями, и хрупок и трудно работать с. Различные процессы используются для того, чтобы понизить содержание фосфора и серы примесей в чугуне с целью получения чугуна. Кованое железо, который содержит менее 0.25% углерод, жестка, податливый и легко сваривается, но гораздо более трудоемким и дорогостоящим, чем для производства низкоуглеродистой стали.

В 2010, мировое производство железной руды составляет около 2.4 миллиард тонн. Китай, крупнейший производитель, приходилось около 37.5% вся продукция, в то время как другие крупные страны-производители включают Австралию, Бразилия, Индия, и Россия.