Question

为什么铁和碳组成合金?碳是怎么加入到钢材的?以何种形态加入的?

Answer 1

为什么铁和碳组成合金?
答：所谓合金是指金属与其他元素形成的具有金属特性的物质,也就是说金属与金属可以形成合金,金属与非金属也可以形成合金,但是有2个条件,一个条件就是必须至少有一种是金属元素,另外一个条件就是必须形成的是具有金属特性的物质,这2个条件缺一不可.由于铁是金属,碳虽然是非金属,但是由于形成的是具有金属特性的物质,所以是合金.
碳是怎么加入到钢材里面的?以何种形态加入的?
答：生铁是由铁矿石通过碳（存在形式是焦炭）还原的,在还原过程中,碳就溶解到铁水里,当冷却到室温时,就存在到铁里面了,碳在生铁里面有两种形式,一个是以纯碳的形式（石墨）单独存在,还有一个就是以化合物（Fe3C）的形式存在.这个就像冰糖溶解到水里,然后冻成冰棒一样,糖不会跑出来.
钢是由生铁冶炼而来的,钢的含碳量比生铁低,所以,炼钢过程主要的就是一个氧化过程,把多余的碳氧化掉,最后剩下的碳只以化合物的形式存在,就形成了钢.
另外,如果钢的含碳量不够,那么在钢冶炼过程中需要把焦炭加入到钢水里面,然后搅拌钢水,使碳溶解到钢水里,当然加入量必须经过精确计算.