鐵碳合金,是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應(yīng)用多的一類——碳鋼和鑄鐵,就是一種工業(yè)鐵碳合金材料。鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因,首先在于可用的成分跨度大,從近于無碳的工業(yè)純鐵到含碳4%左右的鑄鐵,在此范圍內(nèi)合金的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化;另外,還在于可采用各種熱加工工藝,尤其金屬熱處理技術(shù),大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。
碳素工具鋼含碳量在0.65~1.35%之間,經(jīng)熱處理后可得到高硬度和高耐磨性,主要用于制造各種工具、刃具、模具和量具(見工具鋼)。
含碳量在2.11%時,作為鑄鐵和碳鋼的黃金分割點(diǎn)。碳含量在2.11%之前為碳鋼。碳含量在2.11%之后為鑄鐵。而碳含量在0.0218%至0.77%之間稱為亞共析鋼,0.77%至2.11%之間稱為過共析鋼。含碳量為0.77%為共析鋼。碳含量在2.11%至4.3%,稱為亞共晶白口鑄鐵,碳含量在4.3%至6.69%之間稱為過共晶白口鑄鐵。碳含量在4.3%為共晶白口鑄鐵。
冶煉、加工對碳素鋼性能的影響碳素鋼大都采用氧氣轉(zhuǎn)爐和平爐冶煉,優(yōu)質(zhì)碳素鋼也采用電弧爐生產(chǎn)。根據(jù)煉鋼過程脫氧程度的不同,碳素鋼可分為鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鋼。冶煉方法對鋼的性能影響,主要是通過鋼的純凈度而起作用的。近年來人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術(shù)等,都可獲得更高純凈度的鋼,從而顯著改善了碳素鋼的品質(zhì)。
再生鐵金屬原料來自四面八方,往往是黑色金屬、有色金屬及其合金的混雜物,而且夾雜有塑料、橡膠、油漆、油脂、木料、泥沙、織物等。在冶煉前必須進(jìn)行以下流程:
1.分類:由于原料來源混亂、材料性質(zhì)駁雜,必須采用人工進(jìn)行分類整理歸置,以便于后期工作的進(jìn)行;
2.解體:許多物料必須拆分解體,才能將其中的再生鐵部分分解出來,也利于人工篩除其他雜質(zhì);
3.篩分:篩除其他雜質(zhì)或磁選出鐵成分;
4.壓塊:使用HDYJ金屬壓塊機(jī)(包括金屬屑壓塊機(jī)、金屬打包機(jī))將在生鐵物料作壓塊處理,以便于儲運(yùn)及減少回收再利用過程中運(yùn)輸、冶煉的損耗。
此外,根據(jù)不同的生產(chǎn)需求,還要進(jìn)行破碎、干燥、預(yù)焚燒、脫脂磨細(xì)等生產(chǎn)工序。
混雜過于嚴(yán)重的合金廢料,則用作重新冶煉提取金屬的原料。