鐵如何”變成“鋼？

1. 悠久的歷史

1.1 隕石與鐵

從天空落下的隕石是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)鐵的最早來(lái)源，隕石一般含有鐵、鎳和鈷等，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)90%以上。鐵制物件最早發(fā)現(xiàn)于公元前3500年的古埃及，它們含質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.5%的鎳，研究表明這些鐵制物件來(lái)自流星隕石。在古埃及的第五王朝至第六王朝金字塔所藏的宗教經(jīng)文中，記述了當(dāng)時(shí)太陽(yáng)神等重要神像的寶座是用鐵制成的。由于鐵在當(dāng)時(shí)十分稀少，所以被認(rèn)為是帶有神秘性的珍貴金屬。埃及人把鐵叫做“天石”。古埃及人和美索不達(dá)米亞人將發(fā)現(xiàn)的隕鐵視作“神的禮物”，用作裝飾。在古希臘文中，“鐵”與“星”是同一個(gè)詞，說(shuō)明鐵與隕石有密切關(guān)系[1]。

北京平谷發(fā)掘的一座商代陵墓的出土文物中最引人注目的是一件古代鐵刃銅鉞，其鐵刃是由隕鐵鍛制的，這表明中國(guó)最早發(fā)現(xiàn)的鐵也來(lái)自隕石，同時(shí)表明我國(guó)3300多年前就認(rèn)識(shí)了鐵，并熟悉了鐵的鍛造性能，而且還把鐵用于鍛接銅兵器，以加強(qiáng)其堅(jiān)利性。

但由于隕石來(lái)源極其稀少，所以從隕石中得來(lái)的鐵對(duì)生產(chǎn)的作用十分有限，后來(lái)，隨著青銅技術(shù)的成熟，鐵的冶煉技術(shù)也逐步得到了發(fā)展。

1.2 古代冶煉工藝

公元前約1500年，古代小亞細(xì)亞半島（現(xiàn)今的土耳其）的赫梯人開(kāi)始冶煉鐵，這種堅(jiān)硬的金屬給了他們經(jīng)濟(jì)和政治上的力量。公元前約1200年，赫梯王國(guó)滅亡，各部落帶著他們的煉鐵知識(shí)分散到歐洲和亞洲（圖1）。從此“鐵器時(shí)代”開(kāi)始了[2]。

圖1 中國(guó)古代煉鐵（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

當(dāng)時(shí)鐵的冶煉過(guò)程十分神秘，盡管工匠們可能并不知道鋼鐵冶煉的化學(xué)原理與過(guò)程，但還是有了比較高超的技術(shù)。早在公元前3世紀(jì)，南印度的鐵匠們就用木炭加熱坩堝熔煉熟鐵，冶煉出“烏茲鋼”，至今這種材料仍以其質(zhì)量而聞名。在印度首都新德里南郊聳立著一根約7 m高、直徑約0.5 m的鐵柱[3]（圖2）。

這根黑黝黝的鐵柱與身旁72 m高的庫(kù)都布高塔相比顯得很不起眼，但卻吸引著大批游客的興趣和科學(xué)家的注意。因?yàn)檫@鐵柱雖在露天經(jīng)歷了上千年的風(fēng)吹雨打，卻居然一點(diǎn)不生銹，堪稱(chēng)世界奇跡。鐵是易生銹的金屬，一般的鑄鐵不用說(shuō)千年，幾十年就銹跡斑斑了。但這根1500多年前的鐵柱通體仍找不到一塊銹跡，這令科學(xué)家疑惑不解。即使在科學(xué)發(fā)達(dá)的今天，人們?nèi)匀浑y以找到防止鐵器生銹的良方，而古代印度人居然可以做到這一點(diǎn)，真是不可思議。

圖2 德里鐵柱（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

我國(guó)最早人工冶煉的鐵是在春秋戰(zhàn)國(guó)之交的時(shí)期出現(xiàn)，距今大約2500年。我國(guó)煉鋼技術(shù)發(fā)展歷史很悠久，可以追溯到公元前2世紀(jì)，其煉鋼工藝接近于“貝塞麥酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法”，這是歐洲在公元19世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一種工藝。

我國(guó)從戰(zhàn)國(guó)時(shí)期到東漢初年，開(kāi)始普遍使用鐵器（圖3），鐵成為了我國(guó)最主要的金屬。在公元600—900年，唐朝已經(jīng)廣泛應(yīng)用鋼制農(nóng)用工具。1978年，湖南省出土的春秋晚期的墓葬鋼劍，是含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%左右的中碳鋼，金相組織比較均勻，應(yīng)該進(jìn)行過(guò)有效的熱處理。

圖3 鐵制農(nóng)用工具（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

1.3 早期鋼鐵發(fā)展的推動(dòng)力

早期鋼鐵發(fā)展的推動(dòng)力是戰(zhàn)爭(zhēng)。中國(guó)、希臘、波斯和羅馬的軍隊(duì)，都需要耐用性強(qiáng)的兵器（圖4）和盔甲。很多工具，如斧頭、鋸子和鑿子，在使用鋼作為材料后更耐用和高效。劍的制作尤其凸顯了鋼的優(yōu)良特性，劍刃需要堅(jiān)硬、鋒利且有韌性。盡管鋼的需求不斷增加，但煉鋼仍然是一個(gè)緩慢、耗時(shí)且昂貴的工藝過(guò)程。

圖4 古代兵器（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

1.4 高爐與坩堝

12世紀(jì)，高爐煉鐵工藝在亞洲開(kāi)始出現(xiàn)。那個(gè)時(shí)代的煉鋼工人還學(xué)會(huì)用滲碳工藝生產(chǎn)鋼鐵，即通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間加熱在鍛鐵棒表層滲入碳以增加鐵合金的硬度，該工藝可能需要持續(xù)數(shù)天或者數(shù)周的時(shí)間。

1740年一位神秘并且極富創(chuàng)造力的英國(guó)青年——本杰明·亨斯曼（Benjamin Huntsman）開(kāi)發(fā)并展示了新的坩堝制鐵工藝。用粘土堝（坩堝）使熔煉溫度足夠高到滲碳工藝的要求，同時(shí)能夠?qū)⑸a(chǎn)出的鋼水鑄造出均勻、高質(zhì)量的鑄錠，該工藝相對(duì)于以前的工藝提高了產(chǎn)量。盡管這一發(fā)明尚未達(dá)到低成本、高產(chǎn)量地生產(chǎn)高品質(zhì)鋼，但正是該技術(shù)推動(dòng)了英國(guó)謝菲爾德成為19世紀(jì)到20世紀(jì)煉鋼中心之一。

1.5 工業(yè)革命促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展

工業(yè)革命起源于英國(guó)，層出不窮的技術(shù)革新和創(chuàng)造對(duì)世界范圍內(nèi)的制造、貿(mào)易和社會(huì)各領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。18世紀(jì)開(kāi)始的工業(yè)革命，鐵在其中已經(jīng)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。焦炭和鐵礦石供應(yīng)充足，鋼鐵逐漸替代木材成為建筑材料的新秀。同時(shí)，鋼鐵為動(dòng)力機(jī)械時(shí)代提供了許多堅(jiān)固、鋒利的工具。鉆頭、鋸片、刃等工具都選擇用鋼鐵來(lái)制造，鋼鐵應(yīng)用范圍的擴(kuò)大進(jìn)一步促進(jìn)了發(fā)明。發(fā)明家亨利·科特（Henry Cort）拉開(kāi)了鋼鐵的一個(gè)重要生產(chǎn)工藝的序幕——軋制薄板。

隨著工業(yè)革命地繼續(xù)推進(jìn)，鋼鐵的需求不斷增加，對(duì)于貿(mào)易和運(yùn)輸業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。如果沒(méi)有鋼鐵就不會(huì)有鐵路，造船業(yè)同樣要求更高質(zhì)量的鋼鐵。造船業(yè)的供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了兩種具有里程碑意義的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足造船需求：一是通過(guò)攪拌爐內(nèi)的熔融生鐵以提高鐵的質(zhì)量，這種工藝通過(guò)減少鐵中的碳含量，提高韌性并減少脆性；二是通過(guò)軋制以獲得終產(chǎn)品，相對(duì)傳統(tǒng)的錘打工藝，軋制后的金屬更有韌性并且強(qiáng)度也得以提高。

18世紀(jì)，鋼鐵的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)在歐洲遍地開(kāi)花。拓荒者跨洋過(guò)海，把先進(jìn)的鋼鐵冶煉工藝和技術(shù)帶到了北美、日本和世界的其他地方。鋼鐵對(duì)美國(guó)中西部大開(kāi)發(fā)起到了至關(guān)重要的作用，用鋼鐵制成的犁很容易地開(kāi)發(fā)那片肥沃的土地。鋼制的犁車(chē)和蒸汽驅(qū)動(dòng)的設(shè)備改變了農(nóng)業(yè)面貌，開(kāi)始進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代。

1.6 邁向工業(yè)化生產(chǎn)

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，鋼因其韌性高以及易于加工出鋒利面而備受“追捧”，但其生產(chǎn)過(guò)程緩慢并且昂貴。19世紀(jì)五六十年代，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)讓大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。

當(dāng)時(shí)，已經(jīng)能夠大量連續(xù)地生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良、外形尺寸穩(wěn)定的鋼材，廣泛應(yīng)用于鐵路和各種建筑結(jié)構(gòu)。鋼鐵杰作——埃菲爾鐵塔（圖5）矗立在法國(guó)巴黎市戰(zhàn)神廣場(chǎng)上，于1889?03?31竣工，成為當(dāng)時(shí)世界最高建筑。埃菲爾鐵塔塔身是鋼架鏤空結(jié)構(gòu)，包含了18038個(gè)鋼鐵鑄件和250萬(wàn)個(gè)鉚釘。

圖5 法國(guó)埃菲爾鐵塔（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

1.7 鋼鐵時(shí)代的到來(lái)

19世紀(jì)末，煉鋼業(yè)成為重要產(chǎn)業(yè)?？茖W(xué)逐步揭開(kāi)了鋼的神秘面紗，在鐵中滲入適量的碳，可以提高鋼的強(qiáng)度。隨著對(duì)鋼的性能更深入的了解，合金鋼被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，1912年，兩位德國(guó)工程師獲得了不銹鋼發(fā)明專(zhuān)利。

20世紀(jì)的兩次世界大戰(zhàn)對(duì)鋼鐵生產(chǎn)都產(chǎn)生了巨大影響。為了運(yùn)送部隊(duì)和軍用物資，建造鐵路和輪船需要大量鋼材。軍用車(chē)輛，特別是坦克（圖6）也嚴(yán)重依賴(lài)于鋼材，由于軍事裝備的需要，很多國(guó)家的鋼鐵制造被收歸國(guó)有。

圖6 蘇式坦克（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

二戰(zhàn)后貿(mào)易和工業(yè)復(fù)蘇。越來(lái)越多的人口流向城市，建筑變得更加寬敞高大，而主梁和鋼筋混凝土都需要大量鋼材。到20世紀(jì)60年代，家庭中越來(lái)越多地使用家用電器，如冰箱、冷凍機(jī)、洗衣機(jī)、烘干機(jī)等，都離不開(kāi)鋼鐵。

此外，起源于1955年的鋼制集裝箱，為船舶、公路、鐵路運(yùn)輸提供了強(qiáng)大、安全的方式。汽車(chē)迅速成為受歡迎的大眾消費(fèi)品，并因此促進(jìn)了石油天然氣工業(yè)的發(fā)展。這一發(fā)展過(guò)程又帶動(dòng)了所有鋼材品種的發(fā)展。

1.8 鋼鐵行業(yè)的新發(fā)展

新技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展對(duì)材料的力學(xué)性能提出新的需求。全球鋼鐵企業(yè)都開(kāi)始應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。推動(dòng)創(chuàng)新研發(fā)，新鋼種（如高強(qiáng)度低合金鋼HSLA）層出不窮，極大地拓展了鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。

油氣工業(yè)有更為特殊的需求。巨大的油氣管線(xiàn)橫穿灼熱的沙漠、冰封的荒野或是浩瀚的海洋，這都需要鋼管具備高強(qiáng)度和高韌性，還需要有良好的焊接性能，以避免管線(xiàn)連接處出現(xiàn)薄弱點(diǎn)。這種情況下，添加了錳等元素的HSLA鋼保證了所需性能。

自20世紀(jì)60年代初起，HSLA鋼得到了迅速發(fā)展，被用在從橋梁到機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域。HSLA鋼比傳統(tǒng)碳鋼擁有更高的強(qiáng)度質(zhì)量比。一般說(shuō)來(lái)，同等強(qiáng)度條件下，HSLA鋼質(zhì)量大約比普通碳鋼少20%~30%。這使得HSLA鋼尤其適用于汽車(chē)制造，在確保汽車(chē)強(qiáng)度和安全性的同時(shí)促進(jìn)汽車(chē)輕量化和節(jié)約燃料。

20世紀(jì)中葉，煉鋼技術(shù)獲得很大提升。堿性氧氣煉鋼法和電爐煉鋼法成為主要的生產(chǎn)工藝，使得生產(chǎn)過(guò)程更高效、更節(jié)能。電爐最早出現(xiàn)在19世紀(jì)末，到20世紀(jì)60年代，被用于生產(chǎn)特殊鋼?，F(xiàn)在，工業(yè)廢鋼以及汽車(chē)、家電等報(bào)廢所產(chǎn)生的廢鋼成為容易獲取且價(jià)格低廉的煉鋼原料，使得電爐適合于大規(guī)模生產(chǎn)。與氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐相比，電爐生產(chǎn)速度更快，同時(shí)，電爐鋼廠(chǎng)建設(shè)成本也較低。

2. 精湛的工藝

2.1 煉鐵

煉鐵是指在高溫下用還原劑將鐵礦石還原得到生鐵的生產(chǎn)過(guò)程。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。鐵礦石是鐵的來(lái)源，有赤鐵礦（Fe2O3）和磁鐵礦（Fe3O4）等。焦炭的作用是提供熱量并產(chǎn)生還原劑一氧化碳（CO）。石灰石是用于造渣，使冶煉生成的鐵與雜質(zhì)分開(kāi)[4]。

煉鐵工藝一般分為高爐煉鐵和非高爐煉鐵兩大類(lèi)，高爐煉鐵仍然是目前最佳的煉鐵方法，是其它煉鐵方法不可比擬的，現(xiàn)代鋼鐵流程大部分采用高爐煉鐵（圖7）。

圖7 高爐示意圖（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

煉鐵的主要設(shè)備是高爐。冶煉時(shí)，鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進(jìn)料口由上而下加入，同時(shí)將熱空氣從進(jìn)風(fēng)口由下而上鼓入爐內(nèi)，在高溫下，反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)得到鐵。其反應(yīng)式為：

2.2 煉鋼

煉鋼先煉鐵，鋼從生鐵而來(lái)。生鐵含碳量較高，而且含有許多雜質(zhì)（如Si、P、S等），缺乏塑性和韌性，力學(xué)性能差，限制了它的用途。為了克服生鐵的缺點(diǎn)，使它發(fā)揮更大的作用，就需要在高溫下利用各種來(lái)源的氧，把生鐵里面的雜質(zhì)氧化清除到一定的程度，以得到理想成分與性能的鋼。這種在高溫下氧化清除生鐵中雜質(zhì)的方法叫煉鋼[5]。

因此，煉鋼是指把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉、調(diào)整成分、煉出鋼材。一般需要將碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在2%以?xún)?nèi)，消除或減少有害元素P、S、O、N等，保留或增加有益元素Si、Mn、Ni、Cr等，并調(diào)整元素之間的比例，獲得最佳性能。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。煉鋼的基本方法有以下幾種。

2.2.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼

轉(zhuǎn)爐煉鋼（圖8）法就是利用空氣或氧氣，采取底吹、側(cè)吹和頂吹方式的一種煉鋼方法，能夠使鐵水中的元素氧化到規(guī)定限度，從而得到成分合格的鋼。

圖8 轉(zhuǎn)爐煉鋼（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

轉(zhuǎn)爐煉鋼以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過(guò)程。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性；按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類(lèi)為分空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，成為使用最普遍的煉鋼設(shè)備。轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼。

2.2.2 電爐煉鋼

電爐煉鋼（圖9）是以電為能源的煉鋼過(guò)程。利用電能轉(zhuǎn)變成熱能來(lái)煉鋼，電爐種類(lèi)有電弧爐、感應(yīng)電爐、電渣爐、電子束爐、自耗電弧爐等。常用的是電弧爐和感應(yīng)電爐。

圖9 電爐煉鋼

電爐鋼多用來(lái)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和合金鋼。這類(lèi)鋼質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能均勻。電弧爐用得最廣，宜于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼；感應(yīng)電爐用于冶煉高級(jí)合金鋼和有色合金。

2.2.3 平爐煉鋼

隨著工業(yè)的發(fā)展積累了大量廢鋼，而當(dāng)時(shí)難以用轉(zhuǎn)爐將這些廢鋼重新煉成鋼。1864年法國(guó)人馬丁發(fā)明了平爐煉鋼法，用平爐以煤氣或重油為燃料，在燃燒火焰直接加熱的狀態(tài)下，將生鐵和廢鋼等原料熔化并精煉成鋼液，是一種能夠利用廢鋼作原料的煉鋼方法。

平爐煉鋼曾經(jīng)是世界上主要的煉鋼方法。在1930~1960年的30年間，世界每年鋼的總產(chǎn)量近80%是平爐鋼。50年代初期氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐投入生產(chǎn)，平爐煉鋼法的最大缺點(diǎn)是冶煉時(shí)間長(zhǎng)（一般需要6~8 h），燃料耗損大（熱能的利用只有20%~25%），基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用高。從60年代起平爐逐漸失去其主力地位，已經(jīng)或正在陸續(xù)被轉(zhuǎn)爐和電爐所代替。目前，全世界范圍內(nèi)的主要煉鋼方法是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法（約占85%）和電爐煉鋼法（約占15%）。平爐煉鋼已經(jīng)基本被淘汰。

2.3 鋼中的合金元素

為了改善鋼的性能或獲得某些特殊性能，有目的地添加一些元素，這些元素稱(chēng)為合金元素。常用的合金元素有：碳（C）、錳（Mn）、鉻（Cr）、鎳（Ni）、硅（Si）、鉬（Mo）、鎢（W）、鈦（Ti）、鈷（Co）、鋁（Al）、硼（B）、稀土（RE）等。磷（P）、硫（S）、氮（N）等在某些情況下也起合金元素的作用。鋼中合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高者達(dá)百分之幾十，如鉻、鎳、錳等，有的則低至萬(wàn)分之幾，如硼（B）（0.005%~0.0035%）。表1~5給出了鋼鐵材料中主要的合金元素及其作用[6]（Ms為奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度，A3為加熱時(shí)鐵素體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體中的平衡溫度）。

表1 鋼中的合金元素及其作用（第一、二周期非金屬元素）

表2 鋼中的合金元素及其作用（第三周期元素）

表3 鋼中的合金元素及其作用（近鐵元素）

表4 鋼中的合金元素及其作用（中強(qiáng)碳化物形成元素）

表5 鋼中的合金元素及其作用（強(qiáng)碳化物形成元素及稀土元素）

2.4 鋼鐵材料的四把火（熱處理）

金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工序之一[7]，其神奇之處在于熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)控制加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度等工藝參數(shù)來(lái)改變工件內(nèi)部的顯微組織（有時(shí)候也涉及到表面的化學(xué)成分），而賦予或改善工件的性能。熱處理的特點(diǎn)是控制工件的內(nèi)在微觀組織與質(zhì)量，而這些一般是肉眼所不能看到的，鋼鐵是工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵的顯微組織復(fù)雜且對(duì)性能影響很大，可以通過(guò)熱處理予以調(diào)整與控制，因此，熱處理是鋼鐵制造中的重要工藝過(guò)程，也是質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

鋼的基本熱處理工藝包含：淬火、退火、回火、正火4種。表6給出了它們的基本工序與作用。

表6 鋼鐵材料的主要熱處理及其作用

此外，還有固溶處理、固溶熱處理、時(shí)效、時(shí)效處理、碳氮共滲、調(diào)質(zhì)處理、釬焊等熱處理方式。

固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。

固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過(guò)剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝。

時(shí)效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時(shí)，其性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。

時(shí)效處理：在強(qiáng)化相析出的溫度加熱并保溫，使強(qiáng)化相沉淀析出，得以硬化，提高強(qiáng)度。

碳氮共滲：向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮。主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強(qiáng)度。

調(diào)質(zhì)處理：一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。

釬焊：用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。

3. 結(jié)束語(yǔ)

人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)的鐵來(lái)源于隕石，在公元前3500年的古埃及，足以證明鐵的悠久歷史。由鐵礦石煉得鐵是一個(gè)還原去氧的工藝過(guò)程，從鐵的氧化物來(lái)制備鐵；而由生鐵制備鋼卻是一個(gè)氧化過(guò)程，目的是為了控制鐵合金中的碳，從而得到具有優(yōu)異性能的鋼。鋼鐵中常用的合金元素有包含碳、錳、鎳、鉻等在內(nèi)的20余種；熱處理則是由淬火、退火、回火、正火、時(shí)效、固溶等組成的大家族。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：賈成廠(chǎng)，北京科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。1982年畢業(yè)于北京鋼鐵學(xué)院金屬材料系，獲學(xué)士學(xué)位。1987年獲日本東北（TOHOKU）大學(xué)碩士學(xué)位。1990年獲得日本東北（TOHOKU）大學(xué)博士學(xué)位。1990—1994年日本神奈川科學(xué)城博士后、總工程師。獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文300余篇，其中SCI檢索100余篇，EI檢索近200篇。編著學(xué)術(shù)專(zhuān)著近20本：《復(fù)合材料教程》《陶瓷基復(fù)合材料導(dǎo)論》《燒結(jié)金屬含油軸承》《金屬基復(fù)合材料導(dǎo)論》《超硬材料與工具》《金屬粉末凝膠注模成形》《燒結(jié)實(shí)踐與科學(xué)基礎(chǔ)》《韓鳳麟教授論文集》等。獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)冶金教育協(xié)會(huì)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)、高等教育國(guó)家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)（參加）、北京市教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)優(yōu)秀期刊二等獎(jiǎng)、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)優(yōu)秀工作者、“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生科技競(jìng)賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師、復(fù)合材料學(xué)會(huì)《復(fù)合材料學(xué)報(bào)》杰出編委、北京科技大學(xué)“我愛(ài)我?guī)煛倚哪恐凶顑?yōu)秀的教師”、師德先進(jìn)個(gè)人、優(yōu)秀黨員、先進(jìn)工作者、教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、科技論文SCI收錄獎(jiǎng)等榮譽(yù)。主要社會(huì)兼職：中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)名譽(yù)理事、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)粉末冶金分會(huì)名譽(yù)理事、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)粉末冶金分會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)粉末冶金與陶瓷分會(huì)理事、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)粉末冶金分會(huì)名譽(yù)理事、中國(guó)有色加工協(xié)會(huì)特聘專(zhuān)家、中國(guó)建材工業(yè)協(xié)會(huì)粉體分會(huì)理事、中國(guó)機(jī)協(xié)粉末冶金分會(huì)特聘專(zhuān)家，擔(dān)任《復(fù)合材料學(xué)報(bào)》編委、《粉末冶金技術(shù)》顧問(wèn)、《粉末冶金工業(yè)》編委、《中國(guó)鉬業(yè)》編委、《粉末冶金材料科學(xué)與工程》編委、《中國(guó)材料科技與設(shè)備》編委、《金屬世界》編委、特邀撰稿人