愛科普手抄報花邊

　　想喝水時，彷彿能喝下整個海洋似的——這是信仰;等到真的喝起來，一共也只能喝兩杯罷了——這是科學。多科普，多學習科學，下面小編帶給大家的是：

　　資料：鋼鐵是從哪兒來的呢?

　　自然界存在有隕鐵，是小行星進入大氣層燃燒冶煉後得到的。我們用的鋼鐵都是用鐵礦石冶煉而來，其方法是：把鐵礦石和還原劑***一般用焦炭***加入高爐，從爐腰鼓入大量空氣***或者是富氧空氣***，點火使焦炭燃燒，產生高溫的二氧化碳***CO***氣體，再與焦炭發生反應，得到還原劑一氧化碳2***CO***。在高溫下，一氧化碳與鐵礦石發生反應，還原出鐵來成為鐵水，而其他雜質與造渣劑反應生成比鐵水輕的渣浮在上面，除去渣就得到鐵水。這就是高爐鍊鐵。生成的鐵水經過爐外精煉，就可得到鑄造生鐵。其餘鐵水裝入鍊鋼用的平爐、轉爐或電爐中，在高溫下通入氧氣，使鐵中的碳與氧氣發生反應，生成氣體跑出來，再加入其他物質以控制其中氮、硫、磷等元素的含量，就得到鋼水。這就是鍊鋼。

　　生鐵分為普通生鐵和鑄造生鐵兩類。普通生鐵又叫鍊鋼生鐵，僅用作鍊鋼的原料。鑄造生鐵用於鑄造各種零部件，以前多用灰口鐵，其中的碳呈片狀分佈在鐵原子中。灰口鐵熔點低，熔液的流動性好，適用於生產機床底盤、農具、鐵鍋等強度高而不要求韌性好的用具。近年來人們又開發了一種新的球墨鑄鐵，其中的碳呈球形分佈在鐵中。球墨鑄鐵機械強度高，加工效能好，韌性有所提高，可以部分代替鋼。

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　　生鐵中由於碳的含量高，使鐵的脆性增加，韌性降低，而鋼則由於含碳量適宜，強度高又韌性好，因而應用廣泛。鋼主要分為兩大類：碳素鋼和合金鋼。碳素鋼又叫普通鋼，其主要成分是鐵和碳，其餘元素含量雖然很少，但也能影響其性質。例如，矽能增加鋼的強度和硬度，但降低其韌性。錳能增加鋼的強度、硬度和韌性，提高耐磨性。磷和硫都是有害雜質，它們使鋼在高溫下或低溫下脆性增加，易破壞斷裂。碳素鋼主要用作結構鋼和工具鋼。目前美國有90%的建築採用鋼結構而不用鋼筋混凝土，高聳入雲的摩天大樓幾乎都是鋼結構，日本也有81.4%的建築採用鋼結構。

　　在普通鋼中摻入鎳、鎢、鉬、釩、銅、鈦、鋁、鈷、矽等元素，就可以獲得性質不同的合金鋼。合金元素的加入使鋼的性質發生了質的飛躍，獲得了許多優異效能。第一個被認真研究的合金鋼是錳鋼，1882年由英國的哈德蘇爾德首先研製成功。錳鋼具有優良的耐磨性和抗震性，適用於製造碎石機和鋼軌。後來研製成功的高錳鋼，含錳量達80%，性極堅韌，是製造艦艇和坦克裝甲的好材料。1912年，英國人布里爾利把一定比例的鎳、鉻加入鋼中，研製成功了不鏽鋼。它具有極高的耐腐蝕性，在高溫下也不會氧化。製造汽輪機葉片、耐酸器件、飛機零件等都要用到它。我們日常生活中所用的不鏽鋼刀、叉、盤等也是用這種合金鋼生產的。

　　以鐵、鈷、鎳為主要成分的耐熱鋼，可以在800℃以上的高溫環境中正常工作。美國宇航局研製的鈷基合金，工作環境溫度可達1150℃。而在鋼中加入鋸，其工作溫度可達1300～1600℃。在美國“阿波羅”飛船上所用的一種塗有鉬的化合物，能在2760℃的高溫下工作。人們為什麼對耐熱鋼如此感興趣呢?這是因為：有了高效能的耐熱鋼，可以提高火力發電站的蒸汽溫度，從而提高發電廠的熱效率***目前發電廠的最高熱效率僅為40%***。而火箭噴氣發動機噴口的工作溫度約1380℃，沒有耐高溫的噴口，就難以提高火箭的速度。人們在這方面的研究正逐步深入。

　　在古典小說中常寫到削鐵如泥的寶刀，而真正稱得上削鐵如泥的是硬質合金鋼，它是採用粉末冶金工藝製成的：把難熔的鎢、鉭、鈦、鉬等元素的碳化物的硬質顆粒，與鐵合金的粉末混合後壓制成型，經高溫燒結而成。硬質合金鋼的抗壓強度極高，含鈷10%的碳化鎢基合金，其強度可達350～2370kg/mm***kg為千克，mm為毫米***，是世界上強度最高的合金。有的硬質合金鋼做成的刀具，在1400～1500℃下仍然可以高速切削金屬。