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生铁的硬度比纯铁大得多原因是_生铁又硬又脆是因为它含碳

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-12 20:54:29

1、生铁硬度高。含碳量小于百分之0.0218的叫熟铁或纯铁,含量在0.0218至百分之2.22的叫钢,含量在百分之2以上的叫生铁。生铁含碳多,硬而脆,没有塑性。生铁指含碳量在2至百分之6.69的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外,含有硅、锰及少量的硫、磷等,可铸不可锻。根据生铁里碳存在形态的不同,可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。

2、熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广,生铁含碳很多,硬而脆,没有塑性。

生铁和钢哪个硬度大 生铁和钢哪个硬度会大一些

多生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在2.11%--4.3%,并含C、Si、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。

生铁都含有那些元素?

1、正常情况下生铁的硬度会比钢更大,因为它的含碳量更高,不过生铁硬而脆,几乎没有塑性。钢不仅有良好塑性,而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优良物化应用性能,因此被广泛利用。

2、生铁和钢最大的区别就在于它们的含碳量是不同的,生铁和钢的含碳量相差比较大,通常生铁的含碳量在2%以上,而钢的含碳量在0.05%-2%之间。由于含碳量的不同,也就造成了它们的特性、硬度、使用场景的不同,在韧性上也存在一些差别。

铁水中含碳量高,铁会硬吗

生铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在2.11%--4.3%,并含C、Si、Mn、S、P等元素是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁。

生铁性能:生铁坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压。

生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。

碳(C):在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软,强度低,它的存在能增加生铁的铸造性能。

硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会使生铁变硬变脆。

锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣。

磷(P):属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为磷减低了生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达1.2%。

硫(S):在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,故含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。

(1)、碳和硅元素是强烈的石墨化元素,含碳越高,析出的石墨越高,而硅又是强烈促进石墨化的元素,并且与铁原子结合力极强,碳以石墨形式存在,碳与硅含量的调整可以使金属铸件内部金属组织改变,阳极组装浇注要求浇注的磷生铁环的强度,硬度适中为佳。

(2)、磷元素在磷生铁中顾名思义是阳极组装浇注中的关键元素,由于阳极组装浇注采用间断性方式,要求铁水的流动性较好,磷元素存在可以降低铁水的粘度,磷与铁二元素相结合所形成的晶体熔点温度为1050摄氏度,可知明显提高铁水的流动性硬度大,脆性强,易碎等。磷含量过大可导致磷生铁环的冷脆性增大,使浇注后的铁环产生裂纹,严重者导致脱落等状况。因此,既要保证磷元素足够的含量,使铁水有良好的流动性,又要使磷生铁环产生断纹,磷生铁中磷的适宜含量应控制在0.6-1.5%之间。

(3)、硫元素:硫是公认的有害性元素,也是在金属物质中存在的元素,由于硫在熔融铁水中无限溶解,而在固体铁中溶解度很小,因此,当含硫的铁水冷凝时要生成硫化铁,这种低熔点的晶体即铁锈,在这种晶粒间聚集使铸铁物产生裂纹断裂,同时硫的存在还阻碍了石墨化过程,能增大铁环的收缩性。

(4)、锰元素:在磷生铁中使溶解在铁水中的硫元素生成硫化锰MnS,硫化锰MnS的溶解度比硫化铁FeS在铁水中溶解度小,这样保证了向不熔物质(渣)硫向转移,由热力学分析可知,锰Mn与硫S化学亲和力远远大于铁Fe与硫S的化学亲和力(例如,人们都知道生铁表面的铁锈比锰铁表面的铁锈表现极为明显,但并不一定生铁里面的硫含量高于铁里面硫的含量)正如铁水在锰Mn与硫S将产生化学反应Mn+S—MnS可知浮于渣中的硫化锰MnS,通过捞渣即可消除,同时锰元素在磷生铁化学成分范围内可以形成稳定的西化珠光体能使磷生铁环的强度、硬度适中。

(5)、磷生铁与磷生铁环在使用过程中各元素的变化。

磷生铁与磷生铁环各元素在1300°C的高温下各元素烧损量不同,碳和硅元素烧损量一般在0.4—0.7%,磷和锰元素一般在0.1—0.3%,硫元素的变化不定,如果控制除硫办法,就能把硫元素控制在范围内,否则起相反作用,硫上升标准超限,就会造成不良因素。

生铁既然是硬的,为什么又会脆呢?硬和脆不是相反吗

碳2%(质量分数)以下的是钢,2%以上的是铁.生铁比熟铁的含碳量高,含碳量越高,硬度越大,韧性越差.纯铁是理想化的不含任何杂质的物质. 生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金.又称铸铁.生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻.根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种.炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁.这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料.铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁.由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能.但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等.球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件.此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁,叫合金生铁,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料.在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能钢筋是指热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种. 用加热钢坯轧成的条形钢材.主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一.直径6.9毫米的钢筋,大多数卷成盘条;直径10~40毫米的一般是 12米长的直条.热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据.同时,为了满足结构变形、吸收地震能量以及加工成型等要求,热轧钢筋还应具有良好的塑性、韧性、可焊性和钢筋与混凝土间的粘结性能.中国的热轧钢筋按强度可分为四级: Ⅰ级钢筋 其强度等级为24/38公斤级,是用镇静钢、半镇静钢或沸腾钢 3号普通碳素钢轧制的光圆钢筋.它属于低强度钢筋,具有塑性好、伸长率高(δ5在25%以上)、便于弯折成型、容易焊接等特点.它的使用范围很广,可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等.盘条钢筋还可作为冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料. Ⅱ级钢筋和Ⅲ级钢筋 用低合金镇静钢或半镇静钢轧制,以硅、锰作为固溶强化元素.Ⅱ级钢筋强度级别为34(32)/52(50)公斤级;Ⅲ级钢筋为38/58公斤级,其强度较高,塑性较好,焊接性能比较理想.钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋,从而可加强钢筋与混凝土间的粘结.用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用Ⅰ级钢筋可节省钢材40~50%.因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和房屋建筑结构的主筋.Ⅱ、Ⅲ级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的预应力钢筋. Ⅳ级钢筋 其强度级别为55/85公斤级,用中碳低合金镇静钢轧制,其中除以硅、锰为主要合金元素外,还加入钒或钛作为固溶和析出强化元素,使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性.Ⅳ级钢筋表面也轧有纵筋和横肋,它是房屋建筑工程的主要预应力钢筋.Ⅳ级钢筋在使用前应由施工单位进行冷拉处理,冷拉应力为750兆帕,以提高屈服点,发挥钢材的内在潜力,达到节约钢材的目的.经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,因此设计时以冷拉应力统计值(冷拉设计强度)为依据.但冷拉过的钢筋经数月自然时效或人工加温时效后,钢筋又会出现短小的屈服台阶,其值略高于冷拉应力,同时钢筋有变硬趋势,此现象称作“时效硬化”.因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要控制冷拉伸长率不过大,以免钢筋变脆.Ⅳ级钢筋含碳量较高,对焊时一般采用闪光-预热-闪光焊或对焊后通电热处理的工艺,以保证对焊接头,包括热影响区不产生淬硬性组织,防止发生脆性断裂.Ⅳ级钢筋的直径一般为12毫米,广泛用于预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件(如屋架、吊车梁等).热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进. 精轧螺纹钢筋 为了解决大直径、高强度预应力钢筋的连接和锚具问题,已研制成功精轧螺纹钢筋.它是在钢筋表面直接轧出不带纵筋而横肋为梯形螺扣外形的钢筋,可用连接套筒接长,用专用螺帽作为锚具.这种钢筋已在大型预应力混凝土结构、桥梁结构等中使用,获得成功.

硬和脆不是一个概念。

为了理解,可以想一下玻璃,玻璃很硬,但是很脆。还有钻石,它是世界上最硬的物质,但是却很脆,大块的钻石,都可以很轻易摔碎。

硬度大的物质,内部原子排列紧密,相互之间靠的比较近,并且排列的很有秩序。相反,硬度小的物质,往往排列松散,原子间间距大,也没有很整齐的秩序。

脆这个特性,跟很多原因有关,比如温度,橡胶在常温下很柔软,但是在低温下,特别容易碎。钢也一样,常温下,延展性好,极低的温度下,就变得和玻璃一样易碎。

生铁的硬度比纯铁大得多原因是_生铁又硬又脆是因为它含碳