鐵是我們?nèi)粘Ｉ?、工農(nóng)業(yè)和國(guó)防等各方面都離不開的材料,自從人類進(jìn)入鐵器時(shí)代,鐵就成為劃時(shí)代的代表了.純鐵是很軟的金屬,既不能制刀槍,也不能鑄鐵鍋、犁鋤.但當(dāng)純鐵中含有一定量的碳后,就變成我們?cè)诟鞣矫媸褂玫匿撹F了.純鐵中含碳在0.02%以上就變成硬變較低的能拔鐵絲、軋制薄白鐵板等用的低碳鋼.鐵中含碳量0.25%至0.6%的范圍內(nèi)的鋼叫中碳鋼,其硬度中等,可軋成建筑鋼材,鋼板、鐵釘?shù)戎破?鐵中含碳量0.6%至2.0%時(shí)就成為硬度很高的、可制刀槍、模是等的高碳鋼了.低、中、高碳鋼合在一起就叫“碳素鋼”.如果鐵中碳含量超過2.0%就變成又硬又脆的可鑄鐵鍋、暖氣片、犁等的生鐵了.一般生鐵含碳量為3.5%—5.5%.所以純鐵、鋼和生鐵的區(qū)別主要就在于鐵中的含碳量的不同.在鐵與鋼生產(chǎn)中,首先是把鐵礦石在煉鐵高爐中用碳還原成鐵的同時(shí)鐵中也吸收了4.5%—5.5%的碳,然后再把生鐵裝入煉鋼爐中把碳和其他雜質(zhì)用氧氣氧化去除降低到所需要的含量,即煉成各種含碳量的碳素鋼.據(jù)《世界金屬導(dǎo)報(bào)》報(bào)告的“國(guó)際鋼協(xié)”統(tǒng)計(jì)2002年上半年（1至6月）累計(jì)我國(guó)鋼產(chǎn)量為8480萬噸,居世界首位；同期世界的十大產(chǎn)鋼國(guó)排列順序?yàn)椋旱?名日本5230萬噸,第3美國(guó)4440萬噸,第4俄羅斯2840萬噸（獨(dú)聯(lián)體為4840萬噸）,第5德國(guó)2240萬噸（歐盟15國(guó)總計(jì)8040萬噸）,第6韓國(guó)2230萬噸,第7烏克蘭1650萬噸,第8巴西1410萬噸,第9印度1400萬噸,第10意大利1340萬噸；英國(guó)607萬噸,居第17位.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,只靠碳素鋼其在強(qiáng)度、硬度、韌性、彈性、抗腐蝕性等各方面都不能滿足現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)和國(guó)防上的需要了.冶金工作者們研究發(fā)現(xiàn)在鋼中加入一些其他元素可改善碳素鋼的性能,使碳鋼獲得更優(yōu)異的和特殊的性能,擴(kuò)充其用途和使用范圍,從而研制出各種合金鋼.在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上,只要加入小于5%的總含量的硅、錳、鐵、鈦、鈮、硼、稀土等合金元素就可煉出強(qiáng)度高于同等含碳量的普通碳素鋼30—40%的低合金高強(qiáng)度鋼,一噸鋼可頂1.3—1.4%噸鋼用.若在含碳1%的碳素鋼中加入6—15%鉻,能煉出各種高級(jí)滾珠鋼和滾動(dòng)軸承鋼.鋼中加入13—19%鉻就成為有磁性不銹鋼,如在這種鋼中再加入9%鎳就變成無磁性不銹鋼了；所以不能用有無磁來鑒別是否是不銹鋼,因生活上用的大部分不銹鋼是有磁的,可被磁鐵吸起來.含碳低于0.06%的鋼中加入8—27%鉻和4.5—6.5%鋁的鋼稱為電熱合金,拔成絲纏成電爐,最高的可加熱到1200℃.中碳鋼中加1%錳煉成的鋼制彈簧,彈性特別好.高碳鋼中加2%錳和少量鉬可煉成硬度特別高可做刀槍、模具和破碎機(jī)顎板壽命特別長(zhǎng).鋼中加9—18%鎢和少量釩就成為高速鋼.低碳鋼中加少量鉬和鉻成為高溫下耐熱并不起皮的鋼.低碳鋼中加2.5—4%的硅可煉成導(dǎo)磁性能非常好,可軋制制造電機(jī),變壓器的硅鋼片.而低碳鋼中加12%鋁和25%鎳煉出的就是永磁合金,可制永久性強(qiáng)磁鐵.在高碳鋼中加入適量硅可生產(chǎn)出石墨鋼,既耐磨又有潤(rùn)滑作用,可制造在使用過程中不宜使用潤(rùn)滑油,而又需要耐磨的機(jī)械零件和軸承等部件.鋼中加入稀土金屬能提高鋼的韌性；而生鐵中加入稀土金屬和鎂則可變成和鋼一樣強(qiáng)度高,又有韌性的球墨鑄鐵.硼則是非晶合金和高科技釹鐵硼合金中不可缺少的非金屬元素.鐵和鋼中加入各種金屬和非金屬元素后可使其性能變幻無窮,用途多樣.在鋼鐵中加入各種金屬和非金屬元素,能創(chuàng)造出多種多樣的高科技新金屬材料供工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科學(xué)技術(shù)、生活上等各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用,創(chuàng)造更燦爛的新時(shí)代.