Sơ Lượt Về Kim Loại Sắt Nguyên Liệu Được Ứng Dụng Rộng Rãi Trong Cuộc Sống

Sắt được ứng dụng hầu hết vào đời sống nhằm phục vụ nhu cầu cần thiết cho con người. Các vật dụng được làm từ sắt như: hộp đựng thực phẩm; xe đạp, xe máy; máy giặt ; máy quét rác, tàu chở hàng…

Vậy sắt là gì? Ứng dụng của sắt trong công ngiệp, vai trò của sắt trong cuộc sống chúng ta như thế nào? Hãy cùng INOXTPHCM tìm hiểu về tính chất của sắt nhé!!

Sắt là gì?

Sắt là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Fe, số nguyên tử bằng 56, phân nhóm VIIIB, chu kỳ 4. Sắt là nguyên tố có nhiều trên Trái Đất, cấu thành lớp vỏ ngoài và trong của lõi Trái Đất. Ở trạng thái kim loại sắt rất hiếm trong vỏ Trái Đất, bị giới hạn bởi sự lắng đọng của thiên thạch. Bề mặt sắt mới tạo ra xuất hiện màu xám bạc bóng loáng, nhưng sẽ oxy hóa trong không khí bình thường để tạo ra các sắt oxit ngậm nước màu nâu đến đen, thông thường được gọi là gỉ sắt.

 

Tính chất và đặc điểm của sắt

Sắt có nhiệt độ nóng chảy cao ở 1538⁰C. Sắt có màu trắng xám, ánh kim. Có tính dẻo, dai, rất dễ rèn, dễ cắt nhưng khó đúc. Sắt có tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt. Dạng kim loại nguyên chất, sắt nhanh chóng bị ăn mòn và gỉ sét khi tiếp xúc lâu với không khí.

Trong tự nhiên, sắt có bốn dạng thù hình được phân loại là alpha, beta, gamma và omega. Dạng alpha của sắt có từ tính hay còn gọi là sắt từ. Tuy nhiên, khi biến đổi sang dạng beta, nó tự mất đi từ tính ấy.

Sắt có ở đâu? Sản xuất sắt trong công nghiệp bằng phương pháp nào?

Sắt tự nhiên chiếm 5% tỉ lệ khối lượng vỏ Trái Đất. Khi tồn tại ở dạng tự do, chúng ta rất khó tìm ra kim loại sắt, nó được tách ra từ những mỏ quặng, bằng cách sử dụng phương pháp khử-hóa học tạp chất. Phần lớn Sắt được tìm thấy tại các dạng oxit khác nhau bao gồm: khoáng chất hematit; magnetit; tconit. Trong thiên thạch, thì có khoảng (5%) hỗn hợp sắt – niken. Sắt là kim loại quý hiếm và cũng là thành phần kim loại chính trên bề mặt Trái Đất

Trong công nghiệp, sắt được sản xuất chủ yếu từ hai quặng là hematit và magneit. Sau khi khai thác. Sắt được đưa đến các khu chế xuất và trải qua quá trình luyện sắt. Sắt được tách ra bằng cách khử quặng sắt với cacbon trong lò luyện kim ở nhiệt độ khoảng 2000⁰C.  Khi đó, các quặng sắt dạng cacbon hoặc than cốc được xếp ở ngăn phía trên của lò. Còn không khí nóng sẽ được đưa vào từ phía dưới để thực hiện quy trình luyện kim chế tách sắt.

Ứng dụng của sắt trong đời sống

Ngày nay, sắt là kim loại không thể thiếu trong lĩnh vực sản xuất và đời sống. Nó chiếm tới 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Không chỉ dưới dạng sắt, người ta còn điều chế nhiều hợp kim khác của sắt để sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Như gang, sắt non, thép cacbon, thép không gỉ… Đây là những hợp kim có tính chất cơ học cao và chi phí thấp nên rất được ưa thích trong lĩnh vực sản xuất.

Gang là gì? Ứng dụng của gang

Gang (tiếng Anh: cast iron) là một nhóm vật liệu hợp kim sắt–cacbon có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,14%.[1] Tính hữu dụng của gang nhờ vào nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp của nó. Thành phần cấu tử trong hợp kim ảnh hưởng đến màu sắc của gang khi bị gãy: gang trắng có tạp chất cacbua[a] cho phép các vết nứt đi thẳng; gang xám có các mảnh graphit làm lệch vết nứt và tạo ra vô số vết nứt mới khi vật liệu bị vỡ; và gang cầu có các “nốt” graphit hình cầu, giúp ngăn cản việc đứt gãy tiếp tục.

Thành phần hóa học của gang bao gồm chủ yếu là: sắt (hơn 95% theo trọng lượng), các nguyên tố hợp kim chính là cacbon (2,14 đến 4%) và silic (1 đến 3%), ngoài ra có thêm các nguyên tố phụ như photpho, lưu huỳnh, mangan…

Gang có đặc tính giòn, ngoại trừ gang dẻo. Với điểm nóng chảy tương đối thấp, độ chảy loãng cao, tính đúc tốt, khả năng chịu nén và chống mài mòn tốt, gang đã trở thành vật liệu kỹ thuật với nhiều ứng dụng và được sử dụng trong đường ống, máy móc và các bộ phận công nghiệp ô tô, như xi lanh đầu, khối xi lanh và hộp số. Gang có khả năng chống oxy hóa.

Sắt non là gì? ứng dụng của sắt non

Sắt non là thuật ngữ mang tính chất định tính. Trong tiếng Anh người ta gọi nó là soft iron. Sắt non là vật liệu sắt từ dễ từ hóa và dễ bị khử từ do chúng có lực kháng từ nhỏ. Nó được sử dụng làm lõi trong máy biến thế, làm nam châm điện, lõi dẫn từ, cảm biến từ trường,…

 

Thép carbon là gì? ứng dụng của thép carbon

Thép cacbon là một thép có hai thành phần cơ bản chính là sắt và cacbon, trong khi các nguyên tố khác có mặt trong thép cacbon là không đáng kể. Thành phần phụ trợ trong thép cacbon là mangan (tối đa 1,65%), silic (tối đa 0,6%) và đồng (tối đa 0,6%). Lượng cacbon trong thép càng giảm thì độ dẻo của thép cacbon càng cao. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng làm cho thép tăng độ cứng, tăng thêm độ bền nhưng cũng làm giảm tính dễ uốn và giảm tính hàn. Hàm lượng carbon trong thép tăng lên cũng kéo theo làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thép. Thép carbon được ứng dụng rộng rãi, là các thép định hình cũng như các chi tiết máy, cơ khí, xây dựng, cán tấm, rèn phôi,…

Thép không gỉ là gì? Ứng dụng của thép không gỉ

Thép không rỉ còn gọi là thép inox hay inox bắt nguồn trong tiếng Pháp inoxydable (inoxidizable) là một hợp kim thép, có hàm lượng crôm tối thiểu 10,5% theo khối lượng và tối đa 1,2% carbon theo khối lượng

Thép không gỉ được cuộn thành tấm, tấm, thanh, dây và ống được sử dụng trong: dụng cụ nấu ăn, dao kéo, dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ chính; vật liệu xây dựng trong các tòa nhà lớn, thiết bị công nghiệp (ví dụ, trong các nhà máy giấy, nhà máy hóa chất, xử lý nước); và bể chứa và tàu chở dầu cho hóa chất và thực phẩm (ví dụ, tàu chở hóa chất và tàu chở dầu). Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, dễ dàng làm sạch và khử trùng bằng hơi nước và không cần lớp phủ bề mặt cũng có ảnh hương đến mức độ phổ biến trong ứng dụng nó trong nhà bếp thương mại và nhà máy chế biến thực phẩm.

Nếu như mọi người đã thấy thì hầu như mọi đồ vật xung quanh chúng ta đều có sự hiện diện của sắt. Từ các vật dụng hàng ngày và đồ nội thất trong nhà như: dao, kéo, bàn ghế, cửa tủ, máy móc bồn rửa, lan can, cầu thang… Cho đến các ngành xây dựng, sản xuất và hàng hải như: xe hơi, đường ray, nhà chọc trời, khung máy, súng ống, tàu thủy… cũng cần đến kim loại này. Chúng ta không thể nào mà kể hết được những ứng dụng của chúng trong một vài trang giấy được. Vì thực tế, đang có vô vàn những đồ vật khác được làm từ vật liệu sắt.