钢铁是什么组成的

　　钢是由铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者铬含量 105% 以上的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外，其它金属元素如：镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于你特定工作的效率和成功至关重要。刀具中不同金属元素，它带来的优点也不同。 简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下是各种化学元素在钢材中的作用：　一、碳（ Carbon ） - 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具钢材拥有 05% 以上的碳，也成为高碳钢。　二、铬（ Chromium ） - 增加耐磨损性、硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有 13% 以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。　三、锰（ Manganese ） - 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了 A-2,L-6 和 CPM 420V 。　四、钼（ Molybdenum ） - 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如 A-2,ATS-34 ）总是包含 1% 或者更多的钼 , 这样它们才能在空气中变硬。　五、镍（ Nickle ） - 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在 L-6AUS-6 和 AUS-8 中。　六、硅（ Silicon ） - 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。　七、钨（ Tungsten ） - 增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢 M-2 中就含有大量的钨。　八、钒（ Vanadium ） - 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中 M-2 ， Vascowear ， CPM T440V 和 420VA 含有大量的钒。而 BG-42 与 ATS-34 最大的不同就是前者含有钒。

炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。一、生铁的几个基本概念（一）铁与钢铁在自然界中蕴藏量极为丰富，占地壳元素含量的5％，居地球物质中的第四位。铁元素很活泼，容易与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的，所谓钢铁，主要由两个元素构成，即铁和碳，一般碳和元素铁形成化合物，叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大，含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁，纯铁杂质很少。含碳量多少是区别钢铁的主要标准。生铁含碳量大于20％；钢含碳量小于20％。生铁含碳量高，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。（二）白口铁和灰口铁碳（C）在铁中有石墨和碳化铁两种状态。石墨是碳的一种形态。石墨是片状的碳，滑润柔软，像煤屑一样，很不坚固，散存在铁中，将铁基体割裂，好像铁中有很多条状的窟窿，破坏了铁的坚固性。这种以石墨状态存在于铁中的碳，将铁染成灰色，所以叫灰口铁。灰口铁因含柔软的石墨，做成机器零件，易被机床切削。石墨在液体铁水中有“润滑”作用，使铁水流动性变好，适合于浇注铸件，所以灰口铁又叫铸造铁。碳化铁是白色的，又硬又脆，含量过多时，铁会像石头一样。失去可塑性。用这种铁做的零件，切削困难，所以白口铁主要用来炼钢，故又叫炼钢铁。石墨和碳化铁也可以互相转化，决定性条件有两个：一是铁水的化学成分，如果铁水含硅量高，能促进碳化铁分解，变成石墨所以铸造铁的含硅量总是高的；另一个因素是铁水凝固的快慢在成分适合时，如果冷得太快，铁水中的碳化铁来不及分解，便成为白口铁。如果冷得慢，碳化铁分解成石墨和铁，这样就变成灰口铁。二、高炉炼铁的冶炼原理生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风，喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。高炉内的还原气体产生于风口前的燃料燃烧，这一过程产生了两大运动流：一个是上升的热煤气流，一个是下降的炉料流（铁矿石、焦炭、熔剂等）。高炉内的一切反应均发生于煤气和炉料的相向运动和相互作用之中。它包括炉料的加热、蒸发、挥发和分解；铁及其它元素的还原；炉料中非铁氧化物的熔化、造渣和生铁的脱硫；铁的渗碳及生铁的形成；炉料和煤气之间的热交换等等，是一系列物理化学反应过程的总和。

铁的主要成分是铁原子。

铁原子序数26，铁单质化学式：Fe。纯铁是白色或者银白色的，有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃，能溶于强酸和中强酸，不溶于水。铁有0价、+2价、+3价和+6价，其中+2价和+3价较常见，+6价少见。

铁在生活中分布较广，占地壳含量的475%，仅次于氧、硅、铝，位居地壳含量第四。

纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属，用于制发电机和电动机的铁芯，铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等，是工业上所说的“黑色金属”之一（另外两种是铬和锰）（其实纯净的生铁是银白色的。

铁元素被称之为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜）。另外人体中也含有铁元素，+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分，用于氧气的运输。

扩展资料

铁是人体含量的必需微量元素，人体内铁的总量约4～5克，是血红蛋白的重要部分，人全身都需要它，这种矿物质可以存在于向肌肉供给氧气的红细胞中，还是许多酶和免疫系统化合物的成分，人体从食物中摄取所需的大部分铁，并小心控制着铁含量。

铁对人体的功能表现在许多方面，铁参与氧的运输和储存。红细胞中的血红蛋白是运输氧气的载体;铁是血红蛋白的组成成分，与氧结合，运输到身体的每一个部分，供人们呼吸氧化，以提供能量(能量食品)，消化(消化食品)食物，获得营养。

人体内的肌红蛋白存在于肌肉之中，含有亚铁血红素，也结合着氧，是肌肉中的“氧库”。当运动(运动食品)时肌红蛋白中的氧释放出来，随时供应肌肉活动所需的氧。

心、肝、肾这些具有高度生理活动能力和生化功能的细胞线粒体内，储存的铁特别多，线粒体是细胞的“能量工厂”，铁直接参与能量的释放。

铁还可以促进发育，增加对疾病的抵抗力，调节组织呼吸，防止疲劳，构成血红素，预防和治疗因缺铁而引起的贫血，使皮肤恢复良好的血色。

-铁

钢铁厂通常采用仪器分析,如钢铁成分分析仪它是利用分光光度计分析的,特点是快速、高效

至于一般的分析,那需要针对钢铁中不同的元素采用不同的分析方法不是几句话可以说清楚的

如

合金钢中铬元素成份分析方法

一、 化学试剂：

⑴ 硝酸（1+1） :在100ml水中加入100ml的硝酸

⑵ 70% 高氯酸:（浓）

⑶ 磷酸 （5+95） :在95ml水中加入5ml磷酸

⑷二苯偕肼溶液05%:称取4克邻苯二甲酸酐,加入100毫 升乙醇,在水浴 上加热溶解,再称取05克二苯偕肼溶解于上述冷溶液中

2、分析步骤:称取25毫克试样,投入150毫升锥形瓶中[瓶中预置高氯酸2毫升,（1+1）硝酸8 滴,并预热],加热溶解待试样溶解完毕后,蒸发至冒高氯酸白烟出瓶口,取下,立即加入磷酸（5+95）95 毫升,二苯偕肼溶液5 毫升,摇匀

3、磷酸的加入,一方面可以抑制高价铁与二苯偕肼生成黄棕色络合物,有利于消 除铁的干扰,另一方面却又影响到铬的显色磷酸量越多,吸光度越低,因此磷酸的浓度和用量应控制一致

4、因吸光度随时间的处长而升高,故显色后的溶液要求在3分钟内比色完毕

合金钢中镍元素成份分析方法

（本法适用Ni3%高、低合金钢的快速分析）

一、试剂:

1、稀王水 :HCL：HNO：HO=1：1：2（盐酸+硝酸+水）

2、过硫酸铵溶液3% 当日配制称取3克过硫酸铵加水100ml

3、混和液:称氢氧化钠75克,酒石酸20克,丁二肟2克加水溶解后稀至1升摇匀

4、空白液:称氢氧化钠75克,酒石酸20克,加水溶解后稀至1升摇匀

二、分析方法：

称试样20mg二份,于100毫升三角烧杯中加稀王水5亳升,溶解后加混和酸50毫升,过硫酸铵10毫升,摇匀,立即在一通道1cm比色杯进行比色

空白液:称样溶解同上,仅把混和液改为空白液,其余同上操作,此作为空白液

三、注意事项:

1、试样含铬 较高时,一定要带空白,含铬低时可用水作参比

2、称样多少可根据镍量的高低而定,含镍01—1%称样20毫克对于较高含镍量（1—3）的测

定,称样15毫克

1、 所用试剂 如发生混浊,必须加以过滤

钢材化学成份常规分析的五大元素是碳、硫、锰、磷、硅。

检测方法：碳元素采用气体容量法，硫元素采用碘量法，锰元素采用银盐-过硫酸铵氧化光度法，磷元素采用氟化钠-氯化亚锡钼蓝光度法，硅元素采用亚铁还原-硅钼蓝光度法。

钢铁五大元素分析仪广泛应用于冶金、铸造、采矿、建筑、机械、电子、环保、卫生、化工、电力、技术监督等部门。

扩展资料

钢铁中存在的锰、磷、硅、碳、硫元素是最重要的也是最基本的元素，为此大家习惯称之为钢铁五大元素。

按照我国现行标准GB/T5613-1995铸钢牌号表示方法和GB/T5612-1985铸铁牌号表示方法，说明五大元素是区分普通钢铁的牌号及品质，它的含量直接影响钢铁的机械性能。钢铁及铸造企业把对产品五大元素检验作为一项最重要的检验。

-五大元素分析仪

-钢铁五大元素分析仪

钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。

按含碳量不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为003%～2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。

含碳量2%～43%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。

钢铁百分之九十的成分是 铁。

钢铁是铁与C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe（铁）外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。

它是工程技术中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金属材料。