钢铁的作用和意义

　　碳是钢铁中重要元素，它对钢铁的性能起决定性作用，由于碳的存在，才能对钢进行热处理，才能调节和改变其机械性能，碳含量高时，脆性和硬度增大，含碳低的钢韧性较好；在决定钢的品级时，往往注意到碳的含量，对碳的测定来说，炉前比炉后分析更有意义。钢中碳主要以Fe3C状态及合金元素的碳化物状态而存在，例如Mn3C、Cr3C、WC、W2C、VC等，这些统称化合碳；在铁中碳大部分呈铁的固溶体，如无定形碳、退火碳、石墨碳等，统称游离碳。碳化铁不溶于冷的和稀的非氧化性酸（硫酸、盐酸），大部分碳化物以黑色或深褐色的沉淀而沉降下来。大多数合金元素的碳化物难溶于酸内，为使其完全溶解，需采取适当的措施，例如:

　　A）钢样内如含有稳定的碳化物时，在用硝酸氧化之前，先行蒸发至冒硫酸烟，而后加入硝酸；

　　B）在加热的情况下，将钢样用盐酸或硫酸处理，直至金属部分完全溶解，然后小心加入硝酸使碳化物破坏；

　　C）如钢中含有极稳定的碳化物，用上述方法不能溶解时，可将钢样用热盐酸或硝酸处理，然后与高氯酸一起在高氯酸蒸发温度下（约200度）加热，这时全部碳化物即会分解；

　　2、硫

　　以硫化物状态存在于钢中，它易使钢产生热脆，使钢的机械性能降低，同时对钢的耐蚀性、可焊性也不利，故硫也是钢中有害元素之一；普通钢中硫不超过0.05%，优质结构钢、工具钢中不超过0.04或0.03%，高级优质钢不超过0.02%，但在易切削钢与高锰钢中可以高些；硫在钢中易偏析，因此取样时要注意代表性，硫化物在1250~1350度通氧燃烧生成SO2气体；

　　3、硅

　　在钢中主要以固溶态存在，主要以Fe2Si、FeSi或更复杂的化合物FeMnSi存在，硅和氧的亲和力仅次于铝和钛，而强于铬、锰、钒，在炼钢过程中，用作还原剂和脱氧剂。硅能增强钢的抗张力、弹性、耐酸性和耐热性，又能增大钢的电阻系数，故钢中硅一般不小于0.1；作为合金元素，一般不低于0.6%；耐酸耐热钢及弹簧钢中硅较高，而硅钢含硅量可高达4%以上；