铁(iron)是一种金属元素,原子序数26,铁单质化学式:Fe。纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。铁有0价、+2价、+3价和+6价,其中+2价和+3价较常见,+6价少见。
铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、、墨水、颜料、磨料等,是工业上所说的“黑色金属”之一(另外两种是铬和锰)(其实纯净的生铁是银白色的,铁元素被称之为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜) 。另外人体中也含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。
主要使用的铁矿石有:Fe2O3(赤铁矿)、Fe3O4(磁铁矿)、FeCO3(菱铁矿)、FeS2(黄铁矿)……
高速钢是一种复杂的钢种,含碳量一般在0.70~1.65%之间。含合金元素量较多,总量可达10~25%。按所含合金元素不同可分为:①钨系高速钢(含钨 9~18%);②钨钼系高速钢(含钨5~12%,含钼2~6%);③高钼系高速钢(含钨0~2%,含钼5~10%);④钒高速钢,按含钒量的不同又分一般含钒量(含钒 1~2%)和高含钒量(含钒2.5~5%)的高速钢;⑤钴高速钢(含钴 5~10%)。按用途不同高速钢又可分为通用型和特殊用途两种。①通用型高速钢:主要用于制造切削硬度HB≤300的金属材料的切削刀具 (如钻头、丝锥、锯条)和精密刀具(如滚刀、插齿刀、拉刀),常用的钢号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。②特殊用途高速钢:包括钴高速钢和超硬型高速钢(硬度HRC68~70),主要用于制造切削难加工金属(如高温合金、钛合金和高强钢等)的刀具,常用的钢号有W12Cr4V5Co5、W2Mo9Cr4VCo8等。
稀有金属是在地壳中含量较少,分布稀散或难以从原料中提取的金属。如锂、铍、钛、钒、锗、铌、钼、铯、镧、钨、镭等。按其物理、化学性质及生产方法上的不同可分为:(1)稀有轻金属,如铍、锂、铷、铯等;(2)稀有贵金属,如铂、铱、锇等;(3)稀有分散金属,如镓、锗等;(4)稀土金属,如、钪钇、镧、铈、钕等,(5)难熔稀有金属,如钛、锆、钽等; (6)放射性稀有金属,如钋、镭、锕、铀、钚等。
稀有金属,通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属,它们难于从原料中提取,在工业上制备和应用较晚。但在现代工业中有广泛的用途。稀有金属矿产包括锂、铷、铯、铌、钽、铍、锆、铪等矿种,这部分矿产资源的共性是在地壳中的丰度低,各具不同的理化性质,铷无独立矿物存在,多与铯共生或在钾矿物的晶格中,铪除形成铪石外,多分散在锆矿物中。它们的分布也很分散,从矿石中提取的难度较大。
稀有金属矿产资源用途广泛,尤其是在宇航、原子能、电子、国防工业等高科技技术方面应用广泛。锂的同位素6Li是制造氢弹不可缺少的原料,在核反应堆中锂作控制棒冷却剂和传热介质,常用作飞机、火箭、潜艇的燃料等;金属铍被用作原子能反应堆的防护材料和制备中子源、高能燃料的添加剂等;铌、钽用于制造电子计算机记忆装置、超导合金制造大功率磁铁等。