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铁合金的定义、用途及分类 1．1.1．铁合金的定义 铁合金是由一种或两种以上的金属或非金属元素与铁元素组成的,并作为钢铁和铸造业的脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂等的合金.例如硅铁是硅与铁的合金；锰铁是锰与铁的合金；硅钙合金是硅与钙组成的合金.就生产方法与用途而言,铁合金还包括含铁极低的锰、铬、钒及工业硅等合金金属. 1．1．2铁合金的用途铁合金是钢铁工业和机械铸造行业必不可少的重要原料之一,其主要用途：一是作为脱氧剂,消除钢液中过量的氧；二是作为合金元素添加剂,改善钢的质量与性能.随着我国钢铁工业持续、快速地发展,钢的品种、质量的不断扩大和提高,对铁合金产品提出了更高要求,铁合金工业日益成为钢铁工业的相关技术和配套工程.下面概述它们的用途： (1)用作脱氧剂.炼钢过程是用吹氧或加入氧化剂的方法使铁水进行脱碳及去除磷、硫等有害杂质的过程.这一过程的进行,虽然使生铁炼成钢,但钢液中的含量增加了.[O]在钢液中一般以[FeO]的形式存在.如果不将残留在钢中多余的氧去除,就不能浇铸成合格的钢坯,得不到力学性能良好的钢材.为此,需要添加一些与氧结合力比铁更强,并且其氧化物易于从钢液中排除进入炉渣的元素,把钢液中的[O]去掉,这个过程叫脱氧.用于脱氧的合金叫脱氧剂. 钢水中各种元素对氧的结合强度,即脱氧能力,从弱到强的顺序如下：铬、锰、碳、硅、钢、钛、硼、铝、锆、钙.因而,一般炼钢脱氧常用的是由硅、锰、铝、钙组成的铁合金. (2)用作合金剂.合金钢中因其含有不同的合金元素而具有不同的性能.钢中合金元剂.常用的合金剂有硅、猛、铬、钼、钢、钨、钛、钴、镍、硼、铌、锆等铁合金. (3)用作铸造晶核孕育剂.改善铸铁和铸钢的性能的措施之一是改变铸件的凝固条件.为了改变凝固条件,往往在浇铸前加入某些铁合金作为晶核,形成晶粒中心,使形式成的石墨变得细小发散.晶粒细化,从而提高铸件的性能. (4)用作还原剂.硅铁可用作生产钼铁、钒铁等其他铁合金时的还原剂；硅铬合金、锰硅合金分别用作中低碳铬铁和中低碳猛铁生产的还原剂. (5)其他方面的用途.在有色冶金和化学工业中,铁合金也越来越被广泛地使用.例如,中低碳猛铁用于生产电焊条；硅铝合金用于生产硅铝明中间合金；铬铁用作生产铬化物和镀铬的阳极材料,有些铁合金用作生产耐高温材料. 1．1．3铁合金产品的分类随着现代科学技术的发展,各个行业对钢材的品种、性能的要求越来越高,从而对铁合金也提出了更高的要求.铁合金的品种在不断地扩大.铁合金的品种繁多,分类方法也多.一般按下方法分类；(1)按铁合金中主元素分类,主要有硅、锰、铬、钒、钛、钨、钼等系列铁合金. (2)按铁合金中含碳量分类,有高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品种. (3) 按生产方法分类,有高炉铁合金,包括:高炉高碳猛铁、低硅猛合金、低硅铁等；电炉铁合金,包括高碳猛铁、高碳铬铁、硅铁、猛硅合金、硅铬合金、硅铝合金、硅钙合金、磷铁、中低碳和微碳铬铁、中低碳猛铁、精炼钒铁等；炉外法（金属热法）铁合金,金属铬、钼铁、钛铁、硼铁、钒铁、锆铁、高钒铁等；真空固态还原法铁合金,包括超微碳真空铬铁、氮化铬铁、氮化猛铁等；转炉铁合金,包括转炉中碳铬铁、转炉低碳铬铁、转炉中碳猛铁等；电解法铁合金,电解金属铬、电解金属猛等.此外,还有氧化物压块与发热铁合金等特殊铁合金. (4) 含有两种或两种以上合金元素的多元铁合金,主要品种有硅铝合金、硅钙合金、猛硅铝合金、硅钙铝合金、硅钙钡合金、硅铝钡钙合金等.1.2铁合金生产的主要方法 铁合金的生产法很多,其中大部分铁合金产品是采用火法冶金生产的.根据使用的冶炼设备、操作方法和热量来源,主要有以下几种（详见表1-1 所示）. 1.2.1.1高炉法 高炉法所使用的主体设备为记炉.高炉法是最早采用的铁合金生产方法.高炉法冶炼铁合金和高炉冶炼生铁基本相同.目前主要是生产高炉高碳锰铁.高炉锰铁生产主要原料为锰矿、焦碳和熔剂以及助燃的空气或富氧.把原料从炉顶装入炉内,高温空气或富氧经风口鼓入炉内,使焦炭烧获得高温及还原气体对矿石进行还原反应,熔化了的炉渣、金属积聚在炉底通过渣口、铁口定时出渣出铁.随着炉料的熔化、反应和排出,再不断加入新炉料,生产是边连续进行的. 用高炉法生产铁合金,具有劳动生产率高,成