Так уж исторически сложилось, что наиболее значительную роль в истории человечества сыграло железо, которое и по сей день является основой нашего технического потенциала и экономического процветания. Поэтому с исследования его истории мы и начнем.

"Черной металлургией" называется процесс производства изделий из железа, в виду применения в нем большого количества угля, обеспечивающего насыщение сплавов углеродом, для придания конечным изделиям большей прочности и антикоррозийности.

Общие сведения

Железо - химический элемент с атомным номером 26 в периодической системе, обозначается символом Fe (лат. Ferrum), один из самых распространенных в земной коре металлов.

Железо - типичный металл, в свободном состоянии - серебристо-белого цвета с сероватым оттенком, ковкий, с высокой химической реакционной способностью, быстро коррозирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Чистый металл пластичен, различные примеси, в частности, углерод, повышают его твердость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую "триаду железа" - труппу трех металлов (железо Fe, кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности.

Температура плавления: +1539˚С.

Для железа характерен полиморфизм, он имеет четыре кристаллические модификации: до +769°C существует α-Fe (феррит) с объемноцентрированной кубической решеткой в температурном интервале 769 - 917°C существует β-Fe, который отличается от α-Fe только параметрами кристаллической решетки и магнитными свойствами

в температурном интервале 917 - 1394°C существует γ-Fe (аустенит) с гранецентрированной кубической решеткой выше +1394°C устойчив δ-Fe с объемоцентрированной кубической решеткой

По кристаллохимическим свойствам ион Fe2+ близок к ионам Mg2+ и Са2+ - другим главным элементам, составляющим значительную часть всех земных пород. В силу кристаллохимического сходства железо замещает магний и, частично, кальций во многих силикатах. При этом содержание железа в минералах переменного состава обычно увеличивается с уменьшением температуры.

Важнейшая геохимическая особенность железа - наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме - металлическое - слагает ядро земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железо FeO - основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железо Fe2O3 характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, осадочных пород.

В земной коре железо распространено достаточно широко - на его долю приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало - в кислых и средних породах.

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70% Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3О4; содержит 72,4% Fe), бурый железняк или лимонит (гетит и гидрогетит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O), а также шпатовый железняк (сидерит, карбонат железа (II), FeCO3; содержит около 48% Fe). Гетит и гидрогетит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые "железные шляпы", мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озерах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe (3PO4) 2·8H2O, образующий черные удлиненные кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.

Страницы: 1 2 3 4 5 6


История металлургии, известная и не очень
На протяжении всей своей истории, человечество неразрывно связано с металлами. Металлы окружают нас повсюду и, наверное, нет такой сферы человеческой деятельности, в которой бы полностью отсутствовали металлы. И так было всегда, но так ли хорошо мы знаем: когда именно началась история взаимоотношений человека и металла? В основном, пон ...

Партизанские отряды начального этапа войны
В августе 1812 года[22] в Смоленской губернии был создан ряд крестьянских партизанских отрядов. В г. Бе­лом и Бель­ском уез­де пар­ти­зан­ские от­ря­ды на­па­да­ли на про­би­рав­шие­ся к ним пар­тии фран­цу­зов, унич­то­жа­ли их или за­би­ра­ли в плен. Ру­ко­во­ди­те­ли сы­чев­ских пар­ти­зан ис­прав­ник Бо­гу­слав­ской и май­ор в от­с ...

Характеристика Конституции 1977 г. . Новеллы и структура Конституции 1977 г.
Конституция СССР 1977 г. готовилась на началах, с одной стороны, преемственности по отношению к предшествующим основным законам, с другой стороны - новизны по сравнению с ними. Такова была официальная ее оценка, в частности, майским (1977 г) пленумом ЦК КПСС, рассмотревшим проект Конституции и давшим решающий толчок ее обсуждению и прин ...