你(ni)想了(le)解鋼鐵的(de)簡史嗎?
要了解金屬,先從鐵(tie)開始。鐵(tie)元(yuan)素作為一(yi)種基(ji)本的化(hua)(hua)學元(yuan)素,鐵(tie)是(shi)地(di)球上(shang)最豐富(fu)的金屬。幾個(ge)世(shi)紀以來,鐵(tie)爐加熱石(shi)灰石(shi)和從地(di)下(xia)(xia)開采出來的鐵(tie)礦石(shi),高(gao)溫融化(hua)(hua)了巖(yan)石(shi)和鐵(tie)礦石(shi),伴隨(sui)著一(yi)些化(hua)(hua)學反應,較(jiao)輕的液態巖(yan)石(shi)上(shang)升(sheng)到頂部,較(jiao)重的液態鐵(tie)下(xia)(xia)沉(chen),形(xing)成生鐵(tie)。生鐵(tie)是(shi)生產(chan)最終產(chan)品的中間(jian)步驟。
從歷史上看,熟(shu)鐵(tie)是由(you)生鐵(tie)制(zhi)成的建筑產(chan)品。熟(shu)鐵(tie)主要為純鐵(tie)(含少量(liang)爐渣和少量(liang)碳(tan))。鍛鐵實際(ji)上是(shi)“鍛造”(即(ji)加(jia)工或錘打)成鐵條,并作為建筑材料使用了數千年。鍛鐵韌性好,易焊(han)接。由于缺(que)乏回火所需的(de)碳含量(liang),鍛鐵還不(bu)(bu)夠硬,不(bu)(bu)足以保持工具或武器的(de)良(liang)好邊緣。
生鐵的(de)其(qi)他(ta)最終(zhong)產品是(shi)合金(jin)。合金(jin)是(shi)兩(liang)(liang)種(zhong)或兩(liang)(liang)種(zhong)以(yi)上元素(su)的(de)組合,其(qi)中至(zhi)少有一種(zhong)是(shi)金(jin)屬。大多數用于建筑的(de)金(jin)屬是(shi)合金(jin)。例如,鋼是(shi)以(yi)鐵和碳為主要元素(su)的(de)合金(jin)。一般(ban)來說,含碳量在2.1%以(yi)下的鐵碳(tan)合金(jin)為鋼,含碳(tan)量較(jiao)大的鐵碳(tan)合金(jin)為鑄鐵。
鑄鐵(tie)是(shi)在高(gao)(gao)爐(lu)中對生(sheng)鐵(tie)進行(xing)再(zai)熔煉,去(qu)除磷(lin)、硫等不良元(yuan)素,調整碳含(han)量(liang),并添加其他元(yuan)素制成(cheng)的(de)。所得到的(de)合金通常稱(cheng)為灰鑄鐵(tie),具(ju)有較(jiao)高(gao)(gao)的(de)耐蝕性和較(jiao)強的(de)抗壓強度(du),但易(yi)脆且不易(yi)焊(han)接。從歷(li)史上看(kan),大炮(pao)和炮(pao)彈是(shi)用灰鑄鐵(tie)制成(cheng)的(de),一些早期的(de)橋梁也是(shi)如此。
鋼是一種合金,在當今(jin)的建筑業中有著廣泛的用途。熱軋(ya)型(xing)(xing)鋼是在大型(xing)(xing)軋(ya)輥間軋(ya)制熱軋(ya)型(xing)(xing)鋼,使其(qi)變形(xing)(xing)為典(dian)型(xing)(xing)形(xing)(xing)狀:W、S、C、角(jiao)鋼、方(fang)管 、管材(cai)等,是鋼(gang)結(jie)構(gou)中最常見(jian)的鋼(gang)梁和(he)鋼(gang)柱。大多數熱成形鋼(gang)的屈(qu)服強(qiang)度為36,000 psi或50,000 psi。