Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

В истории человеческой цивилизаций огромную роль сыграло железо. До сих пор оно является самым распространенным материалом.

В отличие от золота, серебра и меди, которые встречаются в самородном состоянии и поэтому первыми из всех металлов начали использоваться человеком, железо в чистом виде почти не встречается. Оно соединяется с кислородом воздуха и превращается в оксид — железную руду. И. только когда человек научился получать железо в большом количестве из руды, оно получило широкое распространение. Недаром возникло название «железный век», который продолжается до сих пор.

Чистое железо — светлый, мягкий металл. Но железо используется человеком не в чистом виде, а только в виде сплавов, т. е. в соединении с другими химическими элементами. Одни элементы присутствуют в железной руде и прямо при выплавке железа переходят в него. Другие элементы вводят в железо специально, чтобы придать ему те или иные свойства (см. Легирование). Даже небольшие примеси некоторых химических элементов меняют свойства железа—делают его прочным, твердым, помогают успешно противостоять высоким температурам и воздействию кислот.

Непременный компонент железных сплавов — углерод. Если углерода мало, не более 0,04%, то сплав сохраняет природные физические свойства железа — он мягкий, пластичный, легко изменяет форму под давлением. Он так и называется — железо или техническое железо. Чем больше углерода, тем металл делается более твердым и менее пластичным. Однако пока количество углерода не превышает 2%, сплав можно ковать, штамповать. Это с т а л ь. Из нее сделано большинство тех предметов, которые мы называем железными. А если углерода больше 2%, сплав называют чугуном. Он твердый и хрупкий. Его нельзя ковать: он ломается под ударами, а можно только отливать в форму. Хотя один из видов чугуна и называется «ковкий чугун», он практически ковке не подвергается. Зато обладает высокой, по сравнению с другими видами чугуна, пластичностью. Отливки из ковкого чугуна широко применяются в различных отраслях промышленности.

Примеси, попадающие в железо из руды, по разному изменяют его свойства. Одни из них — кремний, марганец — полезны, поскольку увеличивают прочность и пластичность сплава. Другие — сера, фосфор, мышьяк — вредны, так как делают сплав ломким.

Производство стали в мире постоянно растет. Несмотря на то что в последнее время широко применяют и другие металлы — алюминий, титан, магний — и сплавы на их основе, доля железа в мировом производстве всех металлов очень высока — около 95%.

Железо — самый дешевый металл. К тому же стальной прокат обладает большей удельной прочностью, отнесенной к стоимости единицы объема, чем прокат из любого другого металла. Это и обеспечило стальному прокату широчайшее распространение. Он является главным исходным материалом в машиностроении и других отраслях промышленности. Именно поэтому в прокат перерабатывается 80—85% всей выплавленной Стали.

Количество стали на душу населения — один из важнейших показателей промышленного развития страны. В дореволюционной России на душу населения приходилось меньше 30 кг стали в год. А в СССР в 1978 г. количество выплавленной стали на душу населения составляло уже 600 кг.