Sắt tinh khiết là gì?
Sắt tinh khi là một nguyên tố kim loại trắng bạc với số nguyên tử là 26. Nó tan chảy ở 1.535 độ và tồn tại trong một cấu trúc tinh thể được gọi là ron-Iron tập trung vào cơ thể (BCC) ở nhiệt độ phòng. Về mặt thương mại, "sắt tinh khiết" thường đề cập đến sắt có chứa tạp chất cực thấp nhỏ hơn 0. 02% carbon và dấu vết tối thiểu của các nguyên tố khác như mangan, silicon hoặc phốt pho. Không giống như thép, nó không chứa các yếu tố hợp kim có chủ ý, làm cho nó trở nên duy nhất cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất từ tính, độ dẻo hoặc khả năng tương thích sinh học.
Đặc điểm chính:
- carbon cực thấp:<0.02% carbon (vs. 0.2–2.1% in steel).
- Độ dẻo cao: Dễ dàng làm việc lạnh thành lá, dây hoặc các bộ phận chính xác.
- Tính chất từ tính mềm: Sự ép buộc thấp và độ thấm cao.
Sắt tinh khiết so với thép: Sự khác biệt thành phần
Sự khác biệt cốt lõi nằm ở hàm lượng carbon và các yếu tố hợp kim, xác định hiệu suất và ứng dụng.
|
Tài sản |
Sắt tinh khiết |
Thép |
|
Sắt (Fe) |
Lớn hơn hoặc bằng 99,8% |
98 trận99,5% (cân bằng với hợp kim) |
|
Carbon (c) |
<0.02% |
0.2–2.1% |
|
Các yếu tố hợp kim |
Không (chỉ có tạp chất theo dõi) |
MN, Cr, Ni, MO, v.v. (1 trận20%) |
Vấn đề thành phần:
1. Tác động carbon:
- Carbon gần bằng sắt tinh khiết đảm bảo sự mềm mại và độ dẻo, lý tưởng cho các lõi điện từ hoặc cấy ghép y tế.
- Hàm lượng carbon của thép (0. 2 Ném2.1%) cho phép độ cứng và sức mạnh nhưng hy sinh tính linh hoạt.
2. Các yếu tố hợp kim:
- Thép kết hợp các yếu tố như crom (thép không gỉ) hoặc mangan (thép kết cấu) để tăng cường khả năng chống ăn mòn hoặc sức mạnh.
- Sắt tinh khiết tránh hợp kim để duy trì tính đồng nhất từ tính và độ tinh khiết hóa học.
Các yếu tố hợp kim:
Sắt tinh khiết: Phụ gia tối thiểu.
Thép: Thường chứa mangan, silicon, crom, niken, v.v., để cải thiện sức mạnh, khả năng chống ăn mòn hoặc dung nạp nhiệt.
Quy trình sản xuất
Sản xuất sắt tinh khiết
1. Tinh chế điện phân: loại bỏ các tạp chất (S, P, Cu) thông qua điện phân dung dịch sunfat sắt.
2.
Sản xuất thép
1. Lò oxy cơ bản (BOF): Chuyển đổi sắt lợn thành thép bằng cách oxy hóa carbon.
2. Hợp kim: Thêm các yếu tố (CR, NI) để tăng cường các tính chất cụ thể.
Hiệu suất cơ học:
Pure Iron: Low tensile strength (~250 MPa) and hardness (HB 50–80) but excellent plasticity (elongation >50%).
Thép: rất khác nhau. Ví dụ:
Thép nhẹ: Độ bền kéo lên tới 400 MPa; cân bằng sức mạnh và độ dẻo.
Tool Steel: Hardness >HRC 60; Được thiết kế cho khả năng chống mài mòn.
Ứng dụng:
Sắt tinh khiết: Được sử dụng trong các thiết bị điện từ (ví dụ: máy biến áp, solenoids), nghiên cứu khoa học và làm vật liệu cơ bản cho hợp kim.
Thép: Xây dựng thống trị (cốt thép, dầm), ô tô (thép cường độ cao) và các công cụ (dao thép không gỉ).
Tại sao chọn sắt tinh khiết?
Đối với các ứng dụng đòi hỏi độ dẫn điện, khả năng định dạng hoặc độ tinh khiết hóa học (ví dụ, trong thiết bị điện tử hoặc thiết bị y tế), sắt tinh khiết là không thể so sánh được.
