纯铁，神奇的钢铁

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钢铁与生活密不可分。钢铁随处可见。今天我们就来了解一下钢铁。

铁在一个大气压下的熔点为1538摄氏度，蒸发温度为2738摄氏度。室温下的密度为787g/cm3。因此，我们的炼钢温度一般在1600-1700摄氏度之间。

当我们平时谈论钢铁时，钢铁材料中的化学元素主要是铁和碳。当然，还有其他金属和非金属。碳含量小于00218的铁称为纯铁。纯铁具有良好的塑性和韧性，但强度很低。工业纯铁主要用作铁芯。纯铁有磁性。磁铁矿具有磁性，是一种永磁体。非永磁体由铜、硫、镍、铁、铝和钛金属制成，放入电磁炉中。将所有金属熔化成液体后，倒入模具中，制作出磁铁的大致形状，将其绑在铜管上并放入更大的管子中，然后用高压电对其进行充电。这时，由于磁铁中的电子会随着电流慢慢地从正极流向负极，两侧的电子产生一定的转换效率，磁铁就变得有磁性。

钢材分为板材、管材、型材、棒材四种。钢材的塑性加工有四种方法轧制、锻造、挤压和拉拔。其中，滚压法是主要方法。我们经常使用的热轧板、冷轧板、热轧无缝管、热轧线材、热轧型材等都是轧制的。

碳钢按含碳量分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。含碳量小于0.25的称为低碳钢，含碳量小于0.6且大于0.25的称为中碳钢，含碳量大于0.6的称为高碳钢。

碳钢合金的基本组织是铁素体、奥氏体和渗碳体。其他如珠光体、莱氏体、贝氏体、马氏体、索氏体和屈氏体是由前三种结构的相变形成的。铁氧体的机械性能是强度和硬度低。但具有良好的塑性和韧性。铁素体是碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体，具有体心晶格。奥氏体是碳固溶在-Fe中的间隙固溶体，具有很强的溶碳能力。奥氏体具有良好的塑性，常温下不存在奥氏体。只有当温度大于727摄氏度时结构才能稳定。渗碳体是由铁和碳形成的间隙化合物。渗碳体硬度很高，但塑性较差。

为了提高钢材的机械性能或加工性能，我们还需要对钢材进行热处理，如正火、淬火、回火、退火等，其中调质处理是对钢材进行淬火后再回火的过程。我们还需要对不锈钢进行固溶强化，对钢丝绳用的钢丝我们需要进行铅淬火。冷轧钛管必须进行去应力退火。压力容器用钢材必须使用正火板。成型后必须进行淬火、回火处理。添加合金元素可以改变钢的性能和工艺性能。常见的合金元素包括硅、钼、铬、镍、钴、钒、钛、锰。

随着社会的发展，对钢材的力学性能和工艺性能的要求越来越高。比如我国的辽宁号航母就是从乌克兰购买的，瓦格利安号修理所需的形扁钢就是鞍钢工人制造的。经过艰苦努力研制而成，既需要高强度，又需要高韧性。我国的第二艘航母是自己制造的。船舶胶合板对钢材的要求更高，需要达到的指标甚至更多。钢板必须承受极高的重量和温度。这种胶合板钢只有美国、英国、法国和苏联能够制造。现在应该加上中国。

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