工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。
工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉爐加爐外真空脫碳等方法生產。不同工藝生產的工業(yè)純鐵各具特點:
1.電弧爐純鐵的特點:是早生產純鐵的方法,含碳量為0.025%,含氮量較高,受石墨電極增碳的影響,不能生產更低含碳量的純鐵。
2.氧氣轉爐純鐵的特點:可以生產含碳量小于0.01%的低碳純鐵,但其含氧量高,含氮量較低,只能生產品質一般的工業(yè)純鐵。
3.電弧爐或氧氣轉爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產高品質純鐵的特點:純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低,是目前品質的純鐵,國內太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產高品質純鐵 。
碳素鋼有各種分類方法,如按化學成分(即以含碳量)可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。按鋼的品質可分為普通碳素鋼和優(yōu)質碳素鋼。按用途則又可分為碳素結構鋼、碳素工具鋼。此外,還可以按冶煉方法和所保證的性能要求等來進行分類。
碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等,對碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時互相加強,有時互相抵銷。例如:硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性,而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性,增加冷脆性。除硫和氧降低強度外,其它雜質元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質元素都能降低鋼的塑性和焊接性。
鐵是地殼中較豐富的元素,僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。單體金屬常用焦炭、鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在1.7%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少于0.2%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于1.7-0.2之間的鐵熔體叫做鋼。生鐵堅硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機械加工,但要比鋼柔軟。從生鐵煉鋼,就是減低生鐵內的碳量,以及將硅、硫和磷雜質除去。