เหล็กบริสุทธิ์คืออะไร? ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเหล็กบริสุทธิ์และเหล็กกล้า

เหล็กบริสุทธิ์คืออะไร?

Iron Pure เป็นองค์ประกอบโลหะสีขาวที่มีจำนวนอะตอม 26 มันละลายที่ 1,535 องศาและมีอยู่ในโครงสร้างผลึกที่รู้จักกันในชื่อลูกบาศก์ลูกบาศก์ (BCC) ที่อยู่กึ่งกลางร่างกาย (BCC) ที่อุณหภูมิห้อง ในเชิงพาณิชย์ "เหล็กบริสุทธิ์" มักจะหมายถึงธาตุเหล็กที่มีสิ่งสกปรกต่ำมากน้อยกว่า 0. คาร์บอน 02% และร่องรอยน้อยที่สุดขององค์ประกอบอื่น ๆ เช่นแมงกานีส, ซิลิคอนหรือฟอสฟอรัสเหล็ก (มากกว่าหรือเท่ากับ 99.8% FE) ซึ่งแตกต่างจากเหล็กกล้าไม่มีองค์ประกอบการผสมโดยเจตนาทำให้เป็นเอกลักษณ์สำหรับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพแม่เหล็กความเหนียวหรือความเข้ากันได้ทางชีวภาพ

ลักษณะสำคัญ:

- คาร์บอนต่ำพิเศษ:<0.02% carbon (vs. 0.2–2.1% in steel).

- ความเหนียวสูง: ทำงานเย็นได้อย่างง่ายดายลงในฟอยล์สายไฟหรือชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ

- คุณสมบัติแม่เหล็กอ่อน: การบีบบังคับต่ำและการซึมผ่านสูง

เหล็กบริสุทธิ์กับเหล็ก: ความแตกต่างขององค์ประกอบ

ความแตกต่างหลักอยู่ในเนื้อหาคาร์บอนและองค์ประกอบการผสมซึ่งกำหนดประสิทธิภาพและการใช้งาน

เรื่องการแต่งเพลง:

1. ผลกระทบของคาร์บอน:

- คาร์บอนใกล้ศูนย์ของ Pure Iron ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความนุ่มและความเหนียวเหมาะสำหรับแกนแม่เหล็กไฟฟ้าหรือการปลูกถ่ายทางการแพทย์

- เนื้อหาคาร์บอนของ Steel (0. 2–2.1%) ช่วยให้ความแข็งและความแข็งแรง แต่เสียสละความไม่พอใจ

2. องค์ประกอบการผสม:

- เหล็กรวมองค์ประกอบต่างๆเช่นโครเมียม (สแตนเลส) หรือแมงกานีส (เหล็กโครงสร้าง) เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนหรือความแข็งแรง

- เหล็กบริสุทธิ์หลีกเลี่ยงโลหะผสมเพื่อรักษาความสม่ำเสมอของแม่เหล็กและความบริสุทธิ์ทางเคมี

องค์ประกอบการผสม:

เหล็กบริสุทธิ์: สารเติมแต่งน้อยที่สุด

เหล็กกล้า: มักจะมีแมงกานีส, ซิลิคอน, โครเมียม, นิกเกิล ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงความต้านทานการกัดกร่อนหรือความทนทานต่อความร้อน

กระบวนการผลิต

การผลิตเหล็กบริสุทธิ์

1. การกลั่นด้วยอิเล็กโทรไลต์: กำจัดสิ่งสกปรก (S, P, Cu) ผ่านสารละลายโซลูชันเหล็กซัลเฟต

2. การหลอมรวมการเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM): บรรลุ 99.98%+ ความบริสุทธิ์โดยการกำจัดก๊าซ (O₂, H₂)

การผลิตเหล็ก

1. เตาออกซิเจนพื้นฐาน (BOF): แปลงเหล็กหมูเป็นเหล็กโดยการออกซิไดซ์คาร์บอน

2. การผสม: เพิ่มองค์ประกอบ (cr, ni) เพื่อเพิ่มคุณสมบัติเฉพาะ

ประสิทธิภาพเชิงกล:

Pure Iron: Low tensile strength (~250 MPa) and hardness (HB 50–80) but excellent plasticity (elongation >50%).

Steels: แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่น:

เหล็กอ่อน: แรงดึงสูงถึง 400 MPa; สมดุลความแข็งแรงและความเหนียว

Tool Steel: Hardness >HRC 60; ออกแบบมาสำหรับความต้านทานการสึกหรอ

แอปพลิเคชัน:

เหล็กบริสุทธิ์: ใช้ในอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นหม้อแปลงโซลินอยด์) การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับโลหะผสม

เหล็กกล้า: ครองการก่อสร้าง (เหล็กเส้น, คาน), ยานยนต์ (เหล็กกล้าความแข็งแรงสูง) และเครื่องมือ (มีดสแตนเลส)

ทำไมต้องเลือกเหล็กบริสุทธิ์?

สำหรับการใช้งานที่ต้องการการนำแม่เหล็กความสามารถในการสร้างหรือความบริสุทธิ์ทางเคมี (เช่นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์การแพทย์) เหล็กบริสุทธิ์จะไม่มีใครเทียบได้