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为什么铁元素加碳元素会变成很硬的钢?不是说不能混入杂质吗?

224 2025-03-02 03:26 admin   手机版

一、为什么铁元素加碳元素会变成很硬的钢?不是说不能混入杂质吗?

杂质指的是我们不需要的,计划外的物质。

好比你配生理盐水,虽然不是纯净物,但水和氯化钠都不能算作杂质,因为它们二者都是我们需要的,我们计划得到的,就是二者的溶液。

除此之外的物质,才能算作杂质。

所以,同理,钢内的铁和碳一般来说都不能算作杂质。

至于为什么说,“不能混入杂质”,主要是因为会影响性能。微观上会影响晶体结构,宏观上会导致各种宏观缺陷之类的。

但也不是百分百,还有一些情况下,杂质反而会提高性能,这个时候我们就要充分研究其中机制,然后把杂质也作为下一个品种的计划内成分。

至于为什么掺入其他成分会导致合金的(某些)性能强于单质,这是一个非常复杂的问题,原因有很多。

单质的微观结构非常的规整,因此,它们沿着断层滑动的时候(这被称为“位错”),阻力会很小;

相对的,掺入的元素会让它们的微观结构变得“畸形”,这样,发生位错的时候,它们会互相啮合,增大阻力;

此外,掺入元素可能与原金属发生化学反应,生成新物质,比如碳和铁会生成碳化铁等,这被称为第二相。位错需要绕过、切过第二相才能继续运动,这也会增加阻力;

还有,掺入元素也可以让金属的微观晶体结构变得细密。相对于少而粗的晶体,多而细的晶体可以让位错以延多个路径形成,避免应力集中。同时繁多的晶体也可以让位错变得曲折,位错两侧的表面积增大,进一步增加抵抗位错的能力。

但是不恰当的掺入可能会产生性能差的化合物,降低晶体之间的结合力,导致各类成分不均匀,产生宏观缺陷等,这些都会导致各种性能的劣化或不可控。

事实上,材料学考虑的会更复杂。同一种元素,在不同尺度,不同含量,不同结构,不同物质中,也会有有益有害的区别,属不属于杂质也会不一样。

二、古代生铁怎么变成熟铁?

古代生铁变成熟铁的过程称为脱碳。以下是生铁变成熟铁的几种方法:

1. 搅拌法:《天工开物》中提到,生铁在流出时,会在相连数尺内低下数寸筑一方塘,生铁流入塘内后,数人使用柳木棍快速搅拌,同时撒入细泥,这样生铁便能炒成熟铁。

2. 灌钢法:这是古代中国非常著名的一种炼钢法,将熔化的生铁液灌到熟铁上,通过改变碳分来生产出硬度高、性能好的钢。这种方法提高了钢的质量,并降低了工艺的复杂程度。

3. 控制碳含量:生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量。通过控制生铁与熟铁的比例以及燃烧的材料(如木炭或煤炭),可以调节最终产品的碳含量,从而得到不同性质的金属材质。

以上这些方法都涉及到对生铁进行热处理和搅拌等手段来实现脱碳,进而制成熟铁。这些技术在当时是极为重要的工业进步,体现了古代工匠的智慧和创造力。

三、往铁里面加碳形成的钢叫做合金吗?

铁碳合金包括钢和铸铁。

合金并不是必须都由金属元素组成,但基础元素必须是金属。

比如钢的基础元素是Fe ,其次是碳,之后还有其他的添加元素。

再比如Al-Si合金,Si也是非金属元素。

这些主要是这些元素组成的物质呈现的是金属特性。

比如导电,导热等等的物理特性。

四、生铁,熟铁,钢,纯铁含碳量有什么不同?

生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,熟铁含碳量在0.02%以下,钢是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。

五、铁加碳就是钢吗?

1.的确,“炼铁的时候加碳就出钢”这句话不太确切,炼铁时,加碳出来的不是钢,是生铁.生铁中含有大量的碳,所以,很硬,很脆.几乎不能直接使用.通常用来再提炼.

2.炼钢的时候,就是把生铁拿来再炼,把里边的碳的成分减少.叫做脱碳.炼成的钢因为剩余的碳的成分多少不同,而分高碳钢,中碳钢,和低碳钢.

3.低碳钢再继续提炼,继续减少含碳量(脱碳),就炼出了所谓的铁,一般称熟铁.

4.熟铁再继续提炼,继续减少含碳量,就炼出了纯铁.纯铁在电工计量中有很大的用处.

5.一般很少用熟铁再反过来加碳(通常叫做渗碳)来制作钢的,因为,有点儿多此一举了.

6.炼铁时用的碳是焦炭,焦炭是将木材或烟煤 放于半密闭的金属箱体中隔氧加热,从而烧掉杂质和烟气后,剩下的部分主要成分就是碳,这种碳叫做焦炭,是冶金的主要原料.

六、碳碳双键怎么变成碳碳叁键?

先和卤化氢加成(比如HBr)再和NaOH的醇溶液共热

乙炔分子(C2H2)中有碳碳三键(HC≡CH),激发态的C原子中2s和2px轨道形成sp杂化轨道.这两个能量相等的sp杂化轨道在同一直线上,其中之一与H原子形成σ单键,另外一个sp杂化轨道形成C原子之间的σ键,而未参与杂化的py与pz则垂直于x轴并互相垂直,它们以肩并肩的方式与另一个C的py,pz形成π键.即碳碳三键是由一个σ键和两个π键组成.这两个π键不同于σ键,轨道重叠也较少并不稳定,因而容易断开,所以含三键的炔烃也容易发生加成反应

七、羧基怎么变成碳碳双键?

羧基:酯化,中和,脱水缩合,取代 2羟基:酯化,消去,氧化,取代 3醛基:氧化,还原,羟醛缩合(两个醛基反应)

4双键和三键:还原,加成,常用的实验室制法1.醇失水2.卤代烷失卤化氢3.领二卤代烷失卤素当然还有三键氢化(工业制法)中性、冷的、并且还要稀的高锰酸钾才会是顺式邻二醇碱性或酸性条件碳碳双键会被氧化成碳氧双键,此外原先cc双键上的ch键会变成c-oh如果放出二氧化碳都是氧化成了碳酸ho-co-oh

八、碳酸怎么变成碳?

1、加热碳酸溶液:

碳酸不稳定,受热易分解,促使反应正向进行,使碳酸分解生成二氧化碳气体和水。

2、向溶液中加入浓硫酸:

碳酸分解生成二氧化碳和水是个可逆反应,浓硫酸可以吸收水分,促使反应正向进行。同时浓硫酸吸水会放热,促进碳酸的分解。

九、渣铁熟铁怎么弄小块?

一般将渣铁熟铁弄小块的方法是;可以用不同的设备粉碎,主要是铁屑粉碎机,撕碎机,破碎机这三种。

例如;万能破碎机,各种原材料都能粉碎,弄成小块。但是后期成本稍大,通过新技术能让后期成本降低很多。

十、为什么铁加硫酸,铁会变成亚铁?

答案因为硫酸有腐蚀性,把铁给腐蚀了,所以变成亚铁了

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