钢铁

铁排列第4，说明地壳中铁的资源是比较丰富的。地壳中铁主要以氧化物、硫化物和碳酸盐形式存在。重要的矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(FeO·Fe2O3)、褐铁矿(Fe2O3·2Fe(OH)3)、菱铁矿(FeCO3)和黄铁矿(FeS2)等。欲将铁矿石中的铁提炼出来，可置铁矿石于高炉中冶炼，冶炼过程实为还原反应，以焦炭为还原剂，再加一些石灰石和二氧化硅等作助熔剂。冶炼时先将处于高炉下层的焦炭点燃，使其生成CO2，CO2与灼热的焦炭起反应生成CO，反应可表示如下：C O2→CO2CO2 C→2CO一氧化碳气体能将铁矿石中的铁还原出来Fe2O3 3CO→2Fe 3CO2由于炉中温度很高，还原出来的铁被熔化为铁水，铁水可从高炉中放出。因为在炉中铁水和碳接触，铁水中含碳量较高，约有3％～4％，这种铁称为生铁。生铁性脆，一般只能浇铸成型，又称铸铁。生铁中还含硫、磷、硅、镁等其他杂质。处于熔融状态的铁水，其中碳以Fe3C的形式存在，待铁水慢慢冷却，Fe3C则分解为铁和石墨，此时的铁其断口呈灰色，故称灰口铁。若将熔融的铁水快速冷却，Fe3C来不及分解而保留下来，此时铁的断口呈白色，称白口铁。白口铁质硬且脆，不宜加工，一般用来炼钢。灰口铁柔软，有韧性，可以切削加工或浇铸零件。若在铁水中加入0.05％镁，使生铁中的碳变成球状，得到的是球墨铸
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