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[[File:钢材.jpg|350px|缩略图|右|<big>钢材</big>[http://www.huanaganghu.com/uploads/allimg/171209/1-1G2091505320-L.jpg 原图链接][http://www.huanaganghu.com/XinWenZiXun/GongSi/512.html 来自 钢互网 的图片]]] | [[File:钢材.jpg|350px|缩略图|右|<big>钢材</big>[http://www.huanaganghu.com/uploads/allimg/171209/1-1G2091505320-L.jpg 原图链接][http://www.huanaganghu.com/XinWenZiXun/GongSi/512.html 来自 钢互网 的图片]]] | ||
| − | + | ''' 钢''' 或称钢铁、钢材，是一种由[[ 铁]] 与其他[[ 元素]] 结合而成的合金，当中最普遍的是[[ 碳]] 。碳约占钢材重量的0.02%至2.0%，视乎钢材的等级。其他有时会用到的合金元素还包括[[ 锰]] 、[[ 铬]] 、[[ 钒]] 和[[ 钨]] 。碳与其他元素有硬化剂的作用，能够防止铁原子的晶格因原子滑移过其他原子而出现位错。调整合金元素的量，及其存在与钢中的形式（溶质元素及参与相），就能够控制钢成品的特性，例如硬度、延展性及强度。加了碳的钢会比纯铁更硬更强，但是这种钢的延展性会比铁差。 | |
| − | 含碳量高于2.0%的合金叫铸铁，因为这种合金的熔点较低，可铸性强。钢又跟熟铁不同，熟铁可以含有少量的碳，但这些碳杂质都是夹杂在钢中的残留熔渣。钢有两种跟铸铁和熟铁不同的特性，就是钢的耐锈度较高，以及可焊度更佳。 | + | 含碳量高于2.0%的合金叫[[ 铸铁]] ，因为这种合金的熔点较低，可铸性强。钢又跟熟铁不同，熟铁可以含有少量的碳，但这些碳杂质都是夹杂在钢中的残留熔渣。钢有两种跟铸铁和[[ 熟铁]] 不同的特性，就是钢的耐锈度较高，以及可焊度更佳。 |
| − | 尽管在文艺复兴之前很久，人们已经懂得使用各种低效的方法来生产钢，但是钢的普及化要等到十七世纪，也就是有了更高效的生产法之后。自从在十九世纪发明了贝塞麦炼钢法之后，钢就成了一种可大量生产的廉价材料。后来炼钢法经过更多的改进，例如碱性氧气炼钢法，使得钢的生产价格更低，但同时品质更好。时至今日，钢已经成为世界上普遍的材质，年生产量达十三亿吨。在各种建筑、基础设施、工具、船只、汽车、机械、电器及武器中，钢都是一种主要的成分。现代钢铁一般用各种标准化团体所制定的不同品质标准来区分。 | + | 尽管在[[ 文艺复兴]] 之前很久，人们已经懂得使用各种低效的方法来生产钢，但是钢的普及化要等到十七世纪，也就是有了更高效的生产法之后。自从在十九世纪发明了[[ 贝塞麦]] 炼钢法之后，钢就成了一种可大量生产的廉价[[ 材料]] 。后来炼钢法经过更多的改进，例如碱性氧气炼钢法，使得钢的生产价格更低，但同时品质更好。时至今日，钢已经成为世界上普遍的材质，年生产量达十三亿吨。在各种[[ 建筑]] 、[[ 基础设施]] 、[[ 工具]] 、[[ 船只]] 、[[ 汽车]] 、[[ 机械]] 、[[ 电器]] 及[[ 武器]] 中，钢都是一种主要的成分。现代钢铁一般用各种标准化团体所制定的不同品质标准来区分。 |
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自古以来，人们已经知道钢的存在，当时的熔炼可能是用炼钢炉，或其他熔铁设施，而里面烧的是碳。 | 自古以来，人们已经知道钢的存在，当时的熔炼可能是用炼钢炉，或其他熔铁设施，而里面烧的是碳。 | ||
| − | 已知最早的钢成品是一块铁器，出土于土耳其安那托利亚的卡曼－卡莱赫于克遗迹，约有四千年的历史。其他古代钢来自东非，可追溯至公元前1400年。在公元前4世纪，伊比利亚半岛出产了像利刃弯刀这种钢兵器，而古罗马军队则在用诺里库姆出产的钢兵器。中国人早在战国时代（公元前403－221年）就已经懂得用淬火来硬化钢材，而到了汉朝（公元前202－公元220年），中国人更创造出用熟铁和铸铁熔在一起炼钢，于是用这种技术在公元一世纪就做出了中碳钢。东非的哈亚人在接近2,000年前就发明了一种高热高炉，使得他们在那个时候能用1,802 ℃的高温来锻造碳钢。 | + | 已知最早的钢成品是一块[[ 铁器]] ，出土于[[ 土耳其]][[ 安那托利亚]] 的卡曼－卡莱赫于克遗迹，约有四千年的[[ 历史]] 。其他古代钢来自[[ 东非]] ，可追溯至公元前1400年。在公元前4世纪，[[ 伊比利亚半岛]] 出产了像利刃弯刀这种钢[[ 兵器]] ，而[[ 古罗马]] 军队则在用诺里库姆出产的钢兵器。中国人早在[[ 战国]] 时代（公元前403－221年）就已经懂得用淬火来硬化钢材，而到了[[ 汉朝]] （公元前202－公元220年），中国人更创造出用熟铁和铸铁熔在一起炼钢，于是用这种技术在公元一世纪就做出了中碳钢。东非的[[ 哈亚人]] 在接近2,000年前就发明了一种高热[[ 高炉]] ，使得他们在那个时候能用1,802 ℃的高温来锻造碳钢。 |
==生产== | ==生产== | ||
| − | 当铁矿准备被商业过程提炼前，铁矿的含碳量仍然是太高。要得到钢，必须把矿石熔掉，并重新处理来减低含碳量至适当水平，而在这个时候还可以加入其他元素。然后把液体用连续铸造法铸成厚钢板，又或是用铸造法铸成钢锭。大约96%的钢是用连续铸造法处理，而只有4%的钢被铸成钢锭。之后把钢放进均热炉里加热，再用热轧轧成厚钢板、钢块或钢坯。厚钢板会被热或冷轧成钢片或薄钢板。钢坯会被热或冷轧成钢条、钢棒及钢线。钢块则会被被热或冷轧成结构钢，如工字梁及铁路轨道。 | + | 当铁矿准备被商业过程提炼前，铁矿的含碳量仍然是太高。要得到钢，必须把[[ 矿石]] 熔掉，并重新处理来减低含碳量至适当水平，而在这个时候还可以加入其他元素。然后把液体用连续铸造法铸成厚钢板，又或是用铸造法铸成[[ 钢锭]] 。大约96%的钢是用连续铸造法处理，而只有4%的钢被铸成钢锭。之后把钢放进均热炉里加热，再用热轧轧成厚[[ 钢板]] 、钢块或[[ 钢坯]] 。厚钢板会被热或冷轧成钢片或[[ 薄钢板]] 。钢坯会被热或冷轧成[[ 钢条]] 、钢棒及[[ 钢线]] 。钢块则会被被热或冷轧成结构钢，如[[ 工字梁]] 及铁路轨道。 |
==钢铁工业== | ==钢铁工业== | ||
| − | 现在我们都把钢和铁工业合称为“钢铁工业”，好像它们本身就是一个个体，但是在历史上它们是不同的产品。钢工业通常被用作经济进度的指标，因为钢在基础设施与整体经济发展中有着举足轻重的角色。 | + | 现在我们都把钢和铁[[ 工业]] 合称为“钢铁工业”，好像它们本身就是一个个体，但是在历史上它们是不同的产品。钢工业通常被用作[[ 经济]] 进度的指标，因为钢在[[ 基础设施]] 与整体经济发展中有着举足轻重的角色。 |
==用途== | ==用途== | ||
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| − | 铁和钢都被广泛地应用于建造道路、铁路、其他基础设施、设备与建筑。大部分的现代架构，诸如体育场与摩天大楼、桥梁与机场，都是用钢制的支架来支撑。就算是用混凝土的结构，也要用钢筋来加固。此外，钢在家用电器与汽车制造都有广泛应用。尽管用铝的汽车主体正在增加，但是它们的主要材料仍然是钢。钢也被用于各种建造用的材料，例如螺栓、钉子及螺丝。其他常见应用还包括造船、输送管道、采矿、离岸建设、航天、白色家电（如洗衣机）、工程作业车辆（如推土机）、办公室家具、钢棉、工具及个人用背心式盔甲或载具用装甲（当中最有名的是轧压均质装甲）。钢还是不少现代雕塑家喜用的金属素材。 | + | 铁和钢都被广泛地应用于建造道路、[[ 铁路]] 、其他基础设施、[[ 设备]] 与建筑。大部分的现代架构，诸如[[ 体育场]] 与[[ 摩天大楼]] 、[[ 桥梁]] 与[[ 机场]] ，都是用钢制的支架来支撑。就算是用[[ 混凝土]] 的结构，也要用[[ 钢筋]] 来加固。此外，钢在家用[[ 电器]] 与[[ 汽车]] 制造都有广泛应用。尽管用[[ 铝]] 的汽车主体正在增加，但是它们的主要材料仍然是钢。钢也被用于各种建造用的材料，例如[[ 螺栓]] 、[[ 钉子]] 及[[ 螺丝]] 。其他常见应用还包括造船、输送[[ 管道]] 、[[ 采矿]] 、离岸建设、[[ 航天]] 、白色家电（如[[ 洗衣机]] ）、工程作业车辆（如[[ 推土机]] ）、办公室[[ 家具]] 、钢棉、工具及个人用背心式[[ 盔甲]] 或载具用[[ 装甲]] （当中最有名的是[[ 轧压均质装甲]] ）。钢还是不少现代[[ 雕塑家]] 喜用的[[ 金属]][[ 素材]] 。 |
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<center> 1000层大马士革钢折叠锻打，你能想出成品的用途吗？ </center> | <center> 1000层大马士革钢折叠锻打，你能想出成品的用途吗？ </center> | ||
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於 2020年3月2日 (一) 15:07 的修訂
鋼或稱鋼鐵、鋼材，是一種由鐵與其他元素結合而成的合金，當中最普遍的是碳。碳約占鋼材重量的0.02%至2.0%，視乎鋼材的等級。其他有時會用到的合金元素還包括錳、鉻、釩和鎢。碳與其他元素有硬化劑的作用，能夠防止鐵原子的晶格因原子滑移過其他原子而出現位錯。調整合金元素的量，及其存在與鋼中的形式（溶質元素及參與相），就能夠控制鋼成品的特性，例如硬度、延展性及強度。加了碳的鋼會比純鐵更硬更強，但是這種鋼的延展性會比鐵差。
含碳量高於2.0%的合金叫鑄鐵，因為這種合金的熔點較低，可鑄性強。鋼又跟熟鐵不同，熟鐵可以含有少量的碳，但這些碳雜質都是夾雜在鋼中的殘留熔渣。鋼有兩種跟鑄鐵和熟鐵不同的特性，就是鋼的耐銹度較高，以及可焊度更佳。
儘管在文藝復興之前很久，人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼，但是鋼的普及化要等到十七世紀，也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後，鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。後來煉鋼法經過更多的改進，例如鹼性氧氣煉鋼法，使得鋼的生產價格更低，但同時品質更好。時至今日，鋼已經成為世界上普遍的材質，年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中，鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標準化團體所制定的不同品質標準來區分。
歷史
自古以來，人們已經知道鋼的存在，當時的熔煉可能是用煉鋼爐，或其他熔鐵設施，而裡面燒的是碳。
已知最早的鋼成品是一塊鐵器，出土於土耳其安那托利亞的卡曼－卡萊赫於克遺蹟，約有四千年的歷史。其他古代鋼來自東非，可追溯至公元前1400年。在公元前4世紀，伊比利亞半島出產了像利刃彎刀這種鋼兵器，而古羅馬軍隊則在用諾里庫姆出產的鋼兵器。中國人早在戰國時代（公元前403－221年）就已經懂得用淬火來硬化鋼材，而到了漢朝（公元前202－公元220年），中國人更創造出用熟鐵和鑄鐵熔在一起煉鋼，於是用這種技術在公元一世紀就做出了中碳鋼。東非的哈亞人在接近2,000年前就發明了一種高熱高爐，使得他們在那個時候能用1,802 ℃的高溫來鍛造碳鋼。
生產
當鐵礦準備被商業過程提煉前，鐵礦的含碳量仍然是太高。要得到鋼，必須把礦石熔掉，並重新處理來減低含碳量至適當水平，而在這個時候還可以加入其他元素。然後把液體用連續鑄造法鑄成厚鋼板，又或是用鑄造法鑄成鋼錠。大約96%的鋼是用連續鑄造法處理，而只有4%的鋼被鑄成鋼錠。之後把鋼放進均熱爐里加熱，再用熱軋軋成厚鋼板、鋼塊或鋼坯。厚鋼板會被熱或冷軋成鋼片或薄鋼板。鋼坯會被熱或冷軋成鋼條、鋼棒及鋼線。鋼塊則會被被熱或冷軋成結構鋼，如工字梁及鐵路軌道。
鋼鐵工業
現在我們都把鋼和鐵工業合稱為「鋼鐵工業」，好像它們本身就是一個個體，但是在歷史上它們是不同的產品。鋼工業通常被用作經濟進度的指標，因為鋼在基礎設施與整體經濟發展中有着舉足輕重的角色。
用途
鐵和鋼都被廣泛地應用於建造道路、鐵路、其他基礎設施、設備與建築。大部分的現代架構，諸如體育場與摩天大樓、橋樑與機場，都是用鋼製的支架來支撐。就算是用混凝土的結構，也要用鋼筋來加固。此外，鋼在家用電器與汽車製造都有廣泛應用。儘管用鋁的汽車主體正在增加，但是它們的主要材料仍然是鋼。鋼也被用於各種建造用的材料，例如螺栓、釘子及螺絲。其他常見應用還包括造船、輸送管道、採礦、離岸建設、航天、白色家電（如洗衣機）、工程作業車輛（如推土機）、辦公室家具、鋼棉、工具及個人用背心式盔甲或載具用裝甲（當中最有名的是軋壓均質裝甲）。鋼還是不少現代雕塑家喜用的金屬素材。