Железо.особенности строения атома, и свойства. сплавы железа.

ответ:

железо занимает второе место после алюминия по распространенности в земной коре (~4 %). содержится в виде соединений (оксиды, сульфиды и силикаты).

руды, из которых получают железо – магнитный, красный, бурый и шпатовый железняки, реже – железный колчедан или пирит. последний используют для получения серной кислоты.

свойства. температура плавления – 1539±5 °c. у железа существуют 2 кристаллические модификации: ? -железо ? -железо. является пластичным металлом серебристого цвета. хорошо поддается механической обработке. от чистоты железа зависят его механические свойства, а оно в твердой фазе способно растворять в себе элементы. твердый раствор углерода в ? -железе – феррит, в ? -железе – аустенит. такому раствору отвечает соединение цементит или карбид железа – вещество со сложной кристаллической структурой, большой твердостью и хрупкостью, имеет температуру плавления 1600 °c. свойства таких растворов зависят от содержания в них углерода. но, несмотря на концентрацию углерода, феррит и аустенит имеют меньшую твердость и пластичность, чем цементит.

получение. железо без примесей можно получить при восстановлении оксида железа (iii) водородом при повышенной температуре. сейчас существует немало методов, позволяющих получить железо, содержащее 10-6% примесей, но в практических целях используется железо в виде сплавов.

черная металлургия занимается производством сплавов железа – чугунов и сталей, перерабатывающая – железных руд и сплавов. обрабатывая руду, в первую очередь получают чугун, из которого потом получают сталь.

стали – железоуглеродные сплавы, содержащие меньше 2,14 % углерода.

чугуны – железоуглеродные сплавы, содержащие больше 2,14 % углерода.

для того, чтобы получить чугун, используют руды, содержащие серу (гематит, магнетит, сидерит). для доменных процессов не используют руду с малым содержанием серы (0,3 %), так как сера, переходя в железо, делает его ломким и хрупким.

получаемый чугун содержит 93 % fe, 7 % составляют c, si, p и газовые включения (азот, кислород и для удаления примесей проводят обжиг в отражательных печах. добавление определенных металлов придает сплаву твердость, вязкость, механическую прочность и другие свойства, необходимые для сталей. затем полученный сплав подвергают операциям отжига и закалки для создания хорошей кристаллической структуры и распределения фаз.

полученный чугун используют для:

1) переплавки в сталь в конвертерах, мартеновских или электрических дуговых печах;

2) литейный чугун используется в машиностроении для чугунного литья.