เหล็กเป็นทั้งวัสดุโลหะส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายและนำกลับมาใช้มากที่สุดในโลก. จากเหล็กสแตนเลสและอุณหภูมิสูงกับผลิตภัณฑ์คาร์บอนแบน, เหล็กในรูปแบบต่าง ๆ และโลหะผสมมีคุณสมบัติแตกต่างกันเพื่อตอบสนองความหลากหลายของการใช้งาน. ด้วยเหตุผลเหล่านี้, เช่นเดียวกับการรวมกันของโลหะของความแข็งแรงสูงและต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างต่ำ, เหล็กถูกนำมาใช้ในขณะนี้ในผลิตภัณฑ์นับไม่ถ้วน.

คุณสมบัติ

• สัญลักษณ์ปรมาณู: เฟ
• เลขอะตอม: 26
• ธาตุหมวดหมู่: การเปลี่ยนโลหะ
• ความหนาแน่น: 7.874กรัม / ซม.³
• จุดหลอมเหลว: 2800° F (1538° C)
• จุดเดือด: 5182° F (2862° C)
• แม่เมาะของความแข็ง: 4

การใช้งานเหล็กสามารถแบ่งออกเป็นห้าภาค:

เหล็กครั้งหนึ่งเคยเป็นวัสดุโครงสร้างหลัก, แต่มันก็มีมานานแล้วแทนที่ด้วยเหล็กในการใช้งานมากที่สุด. แต่, เหล็กยังคงใช้ในท่อและเพื่อให้ชิ้นส่วนยานยนต์, เช่นหัวถัง, บล็อกกระบอกและกรณีกระปุก. เหล็กดัดยังคงใช้ในการผลิตรายการตกแต่งบ้าน, เช่นชั้นวางไวน์, ผู้ถือเทียน, และผ้าม่านแท่ง.

การก่อสร้าง
ขนส่ง
พลังงาน
บรรจุภัณฑ์
เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุตสาหกรรม

ลักษณะ

เหล็กบริสุทธิ์เป็นโลหะสีเงินที่ดำเนินการความร้อนและไฟฟ้าได้ดี.

เหล็กจะมีปฏิกิริยาเกินไปที่จะอยู่คนเดียวจึงเกิดขึ้นตามธรรมชาติในเปลือกโลกเป็นแร่เหล็ก, เช่นฮีมาไทต์, แม่เหล็ก, และ siderite.

หนึ่งในลักษณะเฉพาะของเหล็กคือมันเป็นแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง. สัมผัสกับสนามแม่เหล็กแรงสูง, ชิ้นส่วนของเหล็กใด ๆ ที่สามารถแม่เหล็ก. นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแกนของโลกถูกสร้างขึ้นประมาณ 90% เหล็ก. แรงแม่เหล็กที่ผลิตโดยเหล็กนี้เป็นสิ่งที่สร้างแม่เหล็กเหนือและขั้วโลกใต้.

เหล็ก

เหล็กเป็นโลหะผสมของเหล็กและโลหะอื่น ๆ อีกมากมาย, ซึ่งถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มคุณสมบัติ (ความแข็งแรง, ความต้านทานต่อการกัดกร่อน, ความอดทนของความร้อน ฯลฯ) เหล็ก. การเปลี่ยนชนิดและปริมาณของธาตุเจือด้วยเหล็กสามารถผลิตแตกต่างกันของเหล็ก.

เหล็กพบมากที่สุดคือ:

1. เหล็กกล้าคาร์บอน, ซึ่งมีระหว่าง 0.5-1.5% คาร์บอน. เหล่านี้เป็นเหล็กที่พบมากที่สุดและมีการใช้ร่างกายอัตโนมัติ, เสากระโดงเรือ, มีด, เครื่องจักรและทุกประเภทของการสนับสนุนโครงสร้าง.
2. เหล็กผสมต่ำ, ซึ่งประกอบด้วย 1-5% โลหะอื่น ๆ (มักจะนิกเกิลหรือทังสเตน). เหล็กนิกเกิลสามารถทนต่อระดับสูงของความตึงเครียดและความเป็น, ดังนั้น, มักจะใช้ในการก่อสร้างสะพานและสำหรับการทำโซ่จักรยาน. เหล็กทังสเตนให้รูปร่างและความแข็งแกร่งของพวกเขาในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและมีการใช้ในการส่งผลกระทบต่อ, การใช้งานแบบหมุน, เช่นดอกสว่าน.

ประวัติศาสตร์

เหล็กมีแนวโน้มเดิมค้นพบและสกัดเป็นผลมาจากการเผาไหม้ไม้ด้านบนของแร่ที่มีธาตุเหล็ก. คาร์บอนภายในไม้จะมีปฏิกิริยากับออกซิเจนในแร่, ออกจากที่อ่อนนุ่ม, โลหะเหล็กอ่อน. ถลุงเหล็กและการใช้เหล็กที่จะทำให้เครื่องมือและอาวุธเริ่มต้นขึ้นในโสโปเตเมีย (วันปัจจุบันอิรัก) ระหว่าง 2700 และ 3000 ก่อนคริสต์ศักราช. ในรอบต่อไป 2000 ปี, ความรู้เกี่ยวกับการถลุงเหล็กกระจายไปทางทิศตะวันออกในยุโรปและแอฟริกาในช่วงระยะเวลาที่รู้จักกันเป็นยุคเหล็ก.

การผลิต

เหล็กส่วนใหญ่ผลิตจากแร่พบใกล้พื้นผิวโลก. เทคนิคการสกัดที่ทันสมัยใช้เตาหลอมระเบิด, ซึ่งมีลักษณะโดยกองสูงของพวกเขา (โครงสร้างปล่องไฟเหมือน). เหล็กเทลงไปในกองพร้อมกับโค้ก (ถ่านหินที่อุดมด้วยคาร์บอน) และหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต). ในปัจจุบันนี้, แร่เหล็กตามปกติจะต้องผ่านกระบวนการของการเผาก่อนเข้าสแต็ค. กระบวนการนี้เป็นชิ้นส่วนของแร่ที่อยู่ระหว่าง 10-25mm, ซึ่งมีการผสมกับโค้กและหินปูน.

แร่เผา, โค้กและหินปูนแล้วเทลงในสแต็คที่มันเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 1,800 องศาเซลเซียส. โค้กเผาไหม้เป็นแหล่งที่มาของความร้อนและ, พร้อมกับออกซิเจนที่ถูกยิงเข้าไปในเตา, จะช่วยให้รูปแบบการลดก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์. หินปูนผสมกับสิ่งสกปรกในเหล็กในรูปแบบตะกรัน. ตะกรันมีน้ำหนักเบากว่าแร่เหล็กหลอมเหลว, ดังนั้นจึงขึ้นไปถึงพื้นผิวและสามารถจะลบออก. เหล็กร้อนเทลงในแม่พิมพ์แล้วในการผลิตเหล็กหมูหรือโดยตรงที่เตรียมไว้สำหรับการผลิตเหล็ก.

เหล็กหมูยังคงมีระหว่าง 3.5-4.5% คาร์บอน, พร้อมกับสิ่งสกปรกอื่น ๆ, และเปราะและยากที่จะทำงานร่วมกับ. กระบวนการต่างๆที่ใช้ในการสั่งซื้อเพื่อลดฟอสฟอรัสและกำมะถันสิ่งสกปรกในหมูเหล็กเพื่อผลิตเหล็กหล่อ. เหล็กดัด, ซึ่งมีน้อยกว่า 0.25% คาร์บอน, เป็นเรื่องที่ยาก, อ่อนและรอยได้อย่างง่ายดาย, แต่ลำบากมากขึ้นและค่าใช้จ่ายในการผลิตกว่าเหล็กคาร์บอนต่ำ.

ใน 2010, การผลิตแร่เหล็กทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 2.4 พันล้านตัน. ประเทศจีน, ผลิตที่ใหญ่ที่สุด, คิดเป็นประมาณ 37.5% ของการผลิตทั้งหมด, ในขณะที่ประเทศอื่น ๆ การผลิตที่สำคัญ ได้แก่ ออสเตรเลีย, บราซิล, อินเดีย, และรัสเซีย.