『壹』 鋼是怎麼練成的
煉鋼的過程一般是生鐵腦碳的過程,基本上是高溫鐵水放入轉爐吹氧,加入適量合金,再用真空等精練爐進行精煉,得到所需鋼種。還有一個是電爐煉鋼,後面的程序是一樣的。
鋼或稱鋼鐵、鋼材,是一種由鐵與其他元素結合而成的合金,當中最普遍的是碳。碳約占鋼材重量的0.02%至2.0%,視乎鋼材的等級。其他有時會用到的合金元素還包括錳、鉻、釩和鎢。
碳與其他元素有硬化劑的作用,能夠防止鐵原子的晶格因原子滑移過其他原子而出現位錯。調整合金元素的量,及其存在與鋼中的形式(溶質元素及參與相),就能夠控制鋼成品的特性,例如硬度、延展性及強度。加了碳的鋼會比純鐵更硬更強,但是這種鋼的延展性會比鐵差。
含碳量高於2.0%的合金叫鑄鐵,因為這種合金的熔點較低,可鑄性強。鋼又跟熟鐵不同,熟鐵可以含有少量的碳,但這些碳雜質都是夾雜在鋼中的殘留熔渣。鋼有兩種跟鑄鐵和熟鐵不同的特性,就是鋼的耐銹度較高,以及可焊度更佳。
盡管在文藝復興之前很久,人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼,但是鋼的普及化要等到十七世紀,也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後,鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。
後來煉鋼法經過更多的改進,例如鹼性氧氣煉鋼法,使得鋼的生產價格更低,但同時品質更好。時至今日,鋼已經成為世界上普遍的材質,年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中,鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標准化團體所制定的不同品質標准來區分。
(1)工業時代合金怎麼合成擴展閱讀
地球地殼上所有的天然鐵都是以礦石的形式存在,一般為氧化鐵,例如磁鐵礦及赤鐵礦等。要提取鐵,就要把鐵礦中的氧移除,讓氧與其他的化學元素結合,例如碳。
這個過程叫熔煉,最早應用於熔點較低的金屬,例如熔點約為250 °C的錫及熔點約為1,100 ℃的銅。而鑄鐵的熔點則為1,375 ℃。這種溫度用青銅時代已經有的古老方法就可以達到。
由於氧化率在800 ℃以上時會急劇增加,所以保持冶煉環境低氧是很重要的。跟銅與錫不同的是,液態鐵能夠很容易地溶解碳。熔煉所生成的合金(生鐵)含碳量過高,因此還不能叫作鋼。後續的步驟會把多餘的碳和氧除掉。
很多時候會向鐵/碳化合物加入其他材料,來達至所需的特性。在鋼里加入鎳和錳會增加鋼的強度,並使奧氏體的化學性質更加穩定,加入鉻會使硬度及熔點上升,加入釩也可以使硬度上升,但同時更會減輕金屬疲勞所帶來的效應。
為了防止腐蝕,最少會要加入11%的鉻,這樣表面就會生成一層硬的氧化物;這種合金叫不銹鋼。鎢能幹預滲碳體的生成,使馬氏體得以在較低的淬火率下生成,這樣的成品叫高速鋼。另一方面,硫、氮與磷會使鋼變得更脆弱,因此必須從礦石中除掉這些普遍存在的元素。
『貳』 我的世界工業時代2高爐怎麼用