钢
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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,亦是现时最受广泛应用的金属材料。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[1]。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,及其存在于钢中的形式(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[1]。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方法之后。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。