钢铁材料(黑色金属材料)分为铸铁和钢两大类,通常是指铁碳合金。按含碳量大小分类,简单来说,含碳量(质量分数)大于2%的为生铁,小于2%的为钢,含碳量小于0.04%的为工业纯铁,也就是所谓的熟铁。
生铁
生铁是含碳量在2%以上的一种铁碳合金,此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素。把铁矿石放入高炉中冶炼,产品即为生铁(液状)。把液状生铁浇铸于砂模或钢模中,即成块状生铁(生铁块)。
生铁坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压,几乎没有塑性。
铸铁
把铸造生铁放到熔铁炉中熔炼,产品即为铸铁,再把液体铸铁浇铸成铸件,这种铸件称为铸铁件。工业上常用的有灰口铸铁(灰铸铁、铸铁)、可锻铸铁、球墨铸铁和耐热铸铁等。
钢
钢是含碳量低于2%的一种铁碳合金,此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素,但这些元素的含量要比生铁中少。是把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯(供再轧制成各种钢材)和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢是由生铁再炼而行,有较高的机械强度和韧性,还具有耐热、耐腐蚀、耐磨、抗冲击等特殊性能,且易加工。
熟铁
一般含碳量小于0.04%的叫熟铁或纯铁。熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广。
怎么区分一件金属是铁还是钢呢?
总的来说铁和钢都是铁碳合金,铁碳合金含碳量越高,质地越硬,但同时也就会越脆;含碳量越低,其韧性就越好。所以铁比钢硬,但铁的韧性没有钢好。可以通过下面的方法简单分辨一下
1.看材料面亮度
钢材发亮,铁材发暗发灰。钢件亮度比很大,铁件则显得灰暗。并且铸铁里面的灰口铁色亮度和球墨铸铁亮度对比显暗一些。
2.看材料面颗粒
钢材很致密,肉眼一般看不见颗粒,铁看起来显得比较糙,能看见颗粒。并且灰铁的颗粒要更大一些;精密铸钢件密度高,肉眼看不见到表面有颗粒。
3.看气割表层
铸钢件表层较为不光滑,有很大的冒口和浇口面积,必须气割处理,但气割在铸铁上没用。
4.测试材料韧性
铸铁延展性略差,灰口铁没有韧性;精密铸钢厂生产制造的钢铸件的韧性与钢板相近,比铸铁要好一些。弯曲试验时,铸铁为脆性断裂,铸钢为弯曲变形。
5.听敲击声响
敲击声音不同,大家可以猜下,看哪个会比较清脆,哪个会比较沉闷呢?