鐵合金的定義、分類、用途

鐵合金的定義

　　鐵合金是由一種或兩種以上的金屬或非金屬元素與鐵元素融合在一起的合金。例如，硅鐵是硅與鐵形成的Fe2Si、Fe5Si3、FeSi、FeSi2等硅化物，它們是硅鐵的主要組分，硅鐵中的硅主要以FeSi和FeSi2形式存在，特別是FeSi較為穩定。不同成分硅鐵的熔點也不相同，例如45%硅鐵熔點為1260℃，75%硅鐵為1340℃。錳鐵是錳與鐵的合金，其中也含有碳、硅、磷等少量其他元素，依其碳含量的不同，錳鐵分為高碳錳鐵、中碳錳鐵和低碳錳鐵。含有足夠硅量的錳鐵合金稱為硅錳合金。

　　鐵合金不是可以直接使用的金屬材料，而是主要作為鋼鐵生產和鑄造業的脫氧劑、還原劑及合金添加劑的中間原料。

　　鐵合金的分類

　　隨著現代科學技術的發展，各個行業對鋼材的品種、性能的要求越來越高，從而對鐵合金也提出了更高的要求。鐵合金品種繁多，分類方法也多，一般按以下方法分類：

　　(1)按鐵合金中主元素分類，可分為：硅、錳、鉻、釩、鈦、鎢、鉬等系列鐵合金。

　　(2)按鐵合金中碳含量分類，可分為：高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品種。

　　(3)按生產方法分類，可分為：高爐鐵合金、電爐鐵合金、爐外法(金屬熱法)鐵合金、真空固態還原法鐵合金、轉爐鐵合金、電解法鐵合金等。此外，還有氧化物壓塊與發熱鐵合金等特殊鐵合金。

　　(4)按多元鐵合金所含有的兩種或兩種以上合金元素分類，主要品種有硅鋁合金、硅鈣合金、硅錳鋁合金、硅鈣鋁合金、硅鈣鋇合金、硅鋁鋇鈣合金等。

　　在硅、錳、鉻三大鐵合金系列中，硅鐵、硅錳、鉻鐵是產量最大的品種。

　　鐵合金的用途

　　鐵合金是鋼鐵工業和機械鑄造行業必不可少的重要原料之一。隨著我國鋼鐵工業的持續、快速發展，鋼的品種不斷擴大和質量提高，對鐵合金產品提出了更高要求。

　　(1)用作脫氧劑。鋼水中各種元素對氧的結合強度，即脫氧能力，從弱到強的順序如下：鉻、錳、碳、硅、釩、鈦、硼、鋁、鋯、鈣。一般煉鋼脫氧常用的是由硅、錳、鋁、鈣組成的鐵合金。

　　(2)用作合金劑。用于調整鋼的化學成分使鋼合金化的元素或合金叫合金劑，常用的合金元素有硅、錳、鉻、鉬、釩、鈦、鎢、鈷、硼、鈮等。

　　(3)用作鑄造晶核孕育劑。為了改變凝固條件，通常在澆注前加入某些鐵合金作為晶核，形成晶粒中心，使形成的石墨變得細小分散，晶粒細化，從而提高鑄件的性能。

　　(4)用作還原劑。硅鐵可以作為生產鉬鐵、釩鐵等鐵合金的還原劑，硅鉻合金和硅錳合金可以分別作為精煉中低碳鉻鐵和中低碳錳鐵的還原劑。

　　(5)其他方面的用途。在有色冶金和化學工業中，鐵合金也被越來越廣泛地使用。