2.純鐵是很軟的金屬，既不能制刀槍，也不能鑄鐵鍋、犁鋤。但當(dāng)純鐵中含有一定量的碳后，就變成我們在各方面使用的鋼材切割加工了。純鐵中含碳在0.02%以上 就變成硬度較低的能拔鐵絲、軋制薄白鐵板等用的低碳鋼。鐵中含碳量0.25%至0.6%的范圍內(nèi)的鋼叫中碳鋼，其硬度中等，可軋成建筑鋼材，鋼板、鐵釘?shù)?制品。鐵中含碳量0.6%至2.0%時(shí)就成為硬度很高的、可制刀槍、模具等的高碳鋼了。低、中、高碳鋼合在一起就叫“碳素鋼”。如果鐵中碳含量超過 2.0%就變成又硬又脆的可鑄鐵鍋、暖氣片等的生鐵了。一般生鐵含碳量為3.5%—5.5%。所以純鐵、鋼和生鐵的區(qū)別主要就在于鐵中的含碳量的不同。

       3.在鐵鋼中加入各種金屬和非金屬元素，能創(chuàng)造出各種不同性能，多種用途的各種高科技材料。但這些金屬和非金屬在煉鋼時(shí)大部都不能或不宜以純金屬和 非金屬元素單體狀態(tài)直接加入鋼液中。如鎢、鉬、鈮等金屬熔點(diǎn)太高，比煉鋼溫度高一倍以上，煉鋼溫度為1600℃左右，而鎢熔點(diǎn)高達(dá)3380℃，鉬熔點(diǎn)為 2600℃，鈮熔點(diǎn)為2500℃，所以在鋼液中難熔化，另外這些金屬比重又太高，液態(tài)鋼比重約7克/毫升，而鎢比重高達(dá)19.3克/毫升，釩、鈦比重低， 鈦比重4.5克/毫升，釩6.1克/毫升;熔點(diǎn)又高，釩為1860℃、鈦為1690℃，又易氧化，在鋼液面上被氧化燒掉很多，損失太大，又不易控制含量， 并且單體金屬制取工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，價(jià)錢昂貴等等。因此都不適合以純金屬和非金屬單體狀態(tài)在煉鋼時(shí)直接加入鋼液中。為此冶金工作者們研究制出了這些元 素和鐵的合金，就叫做“鐵合金”。這些元素和鐵的合金熔點(diǎn)和鋼接近，比重和鋼差不多，又不易氧化，其生產(chǎn)工藝又比生產(chǎn)該純金屬和非金屬簡單，生產(chǎn)成本比純 的單體金屬和非金屬低的多，價(jià)錢低，特別適合于煉鋼和生產(chǎn)各種高科技材料中使用。因此鐵合金成為煉鋼和新材料工業(yè)中的重要材料。

       4.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳素鋼在強(qiáng)度、硬度、韌性、彈性、抗腐蝕性等各方面都不能滿足現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)和國防上的需要了。冶金工作者們研究發(fā)現(xiàn)在鋼中 加入一些其它元素可改進(jìn)碳素鋼的性能，使碳鋼獲得更優(yōu)異的和特殊的性能，擴(kuò)充其用途和使用范圍，從而研制出各種合金鋼。在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，只要加入小 于5%的總含量的硅、錳、鐵、鈦、鈮、硼、等合金元素就可煉出強(qiáng)度高于同等含碳量的普通碳素鋼30—40%的低合金超眾度鋼，一噸鋼可頂1.3— 1.4%噸普通碳素鋼用。若在含碳1%的碳素鋼中加入6—15%鉻，能煉出各種質(zhì)量好滾珠鋼和滾動(dòng)軸承鋼。鋼中加入13—19%鉻就成為有磁性不銹鋼，如在 這種鋼中再加入9%鎳就變成無磁性不銹鋼了;所以不能用有無磁來鑒別是否是不銹鋼，因生活上用的大部分不銹鋼是有磁的，可被磁鐵吸起來。含碳低于 0.06%的鋼中加入8—27%鉻和4.5—6.5%鋁的鋼稱為電熱合金，拔成絲纏成電爐，高的可加熱到1200℃。中碳鋼中加1%錳煉成的鋼制彈簧， 彈性特別好。高碳鋼中加2%錳和少量鉬可煉成硬度特別高可做刀槍、模具和粉碎機(jī)顎板壽命特別長。鋼中加9—18%鎢和少量釩就成為高速鋼。低碳鋼中加少量 鉬和鉻成為高溫下耐熱并不起皮的鋼。低碳鋼中加2.5—4%的硅可煉成導(dǎo)磁性能非常好，可軋制制造電機(jī)，變壓器的硅鋼片。而低碳鋼中加12%鋁和25%鎳 煉出的就是永磁合金，可制長期性強(qiáng)磁鐵。在高碳鋼中加入適量硅可生產(chǎn)出石墨鋼，既耐磨又有潤滑作用，可制造在使用過程中不宜使用潤滑油，而又需要耐磨的機(jī) 械零件和軸承等部件。鋼中加入金屬能提高鋼的韌性;而生鐵中加入金屬和鎂則可變成和鋼一樣強(qiáng)度高，又有韌性的球墨鑄鐵。硼則是非晶合金和高科技釹 鐵硼合金中不可缺少的非金屬元素。鐵和鋼中加入各種金屬和非金屬元素后可使其性能變幻無窮，用途多樣。在鋼材切割加工中加入各種金屬和非金屬元素，能創(chuàng)造出多種多 樣的高科技新金屬材料供工農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)技術(shù)、生活上等各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。